JP2007258000A - Vehicle headlamp - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、簡単な構成により、すれ違いビーム時及び走行ビーム時にそれぞれ最適な配光パターンを形成することができるようにした車両前照灯を提供することを目的とする。
【解決手段】 光源11,反射面12,投影レンズ13,カットオフラインを画成する遮光部材14及び遮光部材14を下方に揺動する駆動手段16を備えた車両前照灯10において、さらに、上記遮光部材14の光源側に、光照射方向後方に向かって凹状の凹面鏡15が一体的に取り付けられており、上記凹面鏡15が、上記遮光部材14が挿入位置Aに在るとき、その中心が光源から外れて所定距離内に位置すると共に、上記遮光部材14が退避位置Bに在るとき、その中心が光源付近に位置するように形成されることにより、車両前照灯10を構成する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle headlamp capable of forming an optimum light distribution pattern at the time of a passing beam and a traveling beam with a simple configuration.
A vehicle headlamp having a light source, a reflecting surface, a projection lens, a light shielding member defining a cut-off line, and a driving means for swinging the light shielding member downward is further provided. A concave concave mirror 15 is integrally attached to the light source side of the light shielding member 14 toward the rear in the light irradiation direction. When the light shielding member 14 is at the insertion position A, the center of the concave mirror 15 is the light source. The vehicle headlamp 10 is configured such that the center of the light shielding member 14 is located near the light source when the light shielding member 14 is located at the retracted position B.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯または補助前照灯として使用されるプロジェクタタイプの車両前照灯に関する。 The present invention relates to a projector-type vehicle headlamp that is used, for example, as a headlamp or an auxiliary headlamp provided at the front of an automobile.
従来、このような車両前照灯は、例えば図6に示すように、構成されている。 即ち、図6において、車両前照灯1は、光源としてのバルブ2と、反射面3と、投影レンズ4と、遮光部材5と、から構成されている。
Conventionally, such a vehicle headlamp is configured, for example, as shown in FIG. That is, in FIG. 6, the
上記反射面3は、バルブ2を第一焦点(後側の焦点)とし且つ長軸が光照射方向前方に向かってほぼ水平に延びる楕円系反射面から構成されており、その内面が反射面として形成されている。
ここで、楕円系反射面は、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。
さらに、上記反射面3は、バルブ2の光軸Oから上側と下側で異なる曲率を備えており、上側がより拡散性の強い配光パターンを与えるように形成されている。
The
Here, the elliptical reflecting surface includes not only a spheroid and an elliptic cylinder but also a free-form surface based on an ellipsoid.
Further, the reflecting
上記投影レンズ4は、凸レンズから構成されており、その光源側(後側)の焦点が、上記反射面3の第二の焦点位置付近に配置されており、バルブ2または反射面3から光照射方向前方に向かって進む光を集光し、光照射方向前方に向かって照射するようになっている。
The
上記遮光部材5は、光照射方向前方に向かって照射する光に対して所定のすれ違いビーム用の配光パターンを付与するためのものであり、図6(A)に示すように、上記反射面3の第二の焦点位置付近の挿入位置に配置されていると共に、上記配光パターンにカットオフラインを形成するために、その上縁5aが所定形状に形成されている。
The
さらに、上記遮光部材5は、ソレノイド等から成る駆動手段6により、上述した挿入位置から、図6(B)に示された退避位置まで矢印A方向に移動し得るようになっている。
Further, the light-
このような構成の車両前照灯1によれば、バルブ2が、外部から給電されることにより、発光する。これにより、バルブ2から出射した光は、直接に、または上記反射面3で反射して、この反射面3の第二焦点付近に向かって光照射方向前方に進み、投影レンズ4により集束しながら、光照射方向前方に向かって照射される。
According to the
その際、反射面3が光軸Oの上側と下側で異なる曲率を有しているので、反射面3の上側で反射した光による配光パターンは、図7(A)に示すように、やや左右に広がるように形成される。これに対して、反射面3の下側で反射された光による配光パターンは、図7(B)に示すように、中央付近への集光性が高められている。
At that time, since the
ここで、図6(A)に示すように、上記遮光部材5が挿入位置にあるときには、光照射方向前方に向かって照射する光は、その一部が遮光部材5により遮断されると共に、この遮光部材5の上縁5aによりカットオフラインを形成されて、光照射方向前方に向かって照射されることになる。
従って、全体として、図7(C)に示すように、配光パターンに関して、中心から右側では水平線よりやや下方にて水平に、そして中心から左側に向かって斜め上方に延び、さらに左方にて水平線よりやや上側に位置するカットオフラインCが形成され、このカットオフラインCの下側のみに対して、すれ違いビーム用の配光パターンが形成されるようになっている。
Here, as shown in FIG. 6 (A), when the
Therefore, as a whole, as shown in FIG. 7 (C), with respect to the light distribution pattern, it extends horizontally below the horizontal line from the center to the right, and obliquely upward from the center to the left, and further to the left. A cut-off line C positioned slightly above the horizontal line is formed, and a light distribution pattern for a passing beam is formed only on the lower side of the cut-off line C.
これに対して、図6(B)に示すように、上記遮光部材5が駆動手段6により退避位置に移動すると、上記遮光部材5がバルブ2または反射面3から投影レンズ4への光路中から退避する。これにより、バルブ2または反射面3から投影レンズ4に入射する光は、遮光部材5により遮断されることなく、光照射方向前方に向かって照射されることになる。
従って、全体として、図7(D)に示すように、前述した反射面3の上側からの光(図6(A)参照)及び下側からの光(図6(B)参照)による配光パターンが、そのまま重なり合うことになり、走行ビーム用の配光パターンが形成されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the
Therefore, as a whole, as shown in FIG. 7D, the light distribution by the light from the upper side (see FIG. 6A) and the light from the lower side (see FIG. 6B) described above. The patterns overlap as they are, and a light distribution pattern for the traveling beam is formed.
ところで、上述した車両前照灯1においては、すれ違いビーム用の配光パターンと走行ビーム用の配光パターンの切換えは、遮光部材5の挿脱のみにより行なわれている。
従って、反射面3の上側及び下側でそれぞれ反射した光による配光パターンは、すれ違いビームの場合も走行ビームの場合も、それぞれ図7(A)及び図7(B)で示された同じ配光パターンである。
このため、反射面3の上側及び下側の形状を、一方のビーム、即ちすれ違いビームまたは走行ビームの配光パターンに対して最適化しようとすると、他方のビーム、即ち走行ビームまたはすれ違いビームの配光パターンを最適化することができなかった。
By the way, in the
Therefore, the light distribution pattern by the light reflected on the upper side and the lower side of the reflecting
For this reason, when trying to optimize the upper and lower shapes of the reflecting
これに対して、特許文献1に示すヘッドランプが知られている。
この場合、すれ違いビーム時には、可動シェード(遮光部材)と連動して、投影レンズをわずかに光照射方向前方に移動すると共に、遮光部材を投影レンズの後側焦点位置付近に挿入し、さらに投影レンズの光照射方向前方下側に拡散レンズを挿入して、広がりのある配光パターンを形成する。
これに対して、走行ビーム時には、可動シェード(遮光部材)と連動して、遮光部材を投影レンズの後側焦点位置より光照射方向前方に挿入し、あるいは第二の遮光部材を投影レンズの後側焦点位置より後方の光軸より上側に配置することにより、集光性の高い配光パターンを形成する。
On the other hand, the headlamp shown in
In this case, in the case of a passing beam, the projection lens is moved slightly forward in the light irradiation direction in conjunction with the movable shade (light shielding member), and the light shielding member is inserted near the rear focal position of the projection lens. A diffuser lens is inserted on the front lower side of the light irradiation direction to form a wide light distribution pattern.
On the other hand, during the traveling beam, the light blocking member is inserted in front of the rear focal position of the projection lens in the light irradiation direction in conjunction with the movable shade (light blocking member), or the second light blocking member is disposed behind the projection lens. A light distribution pattern having a high light-collecting property is formed by disposing the light beam on the upper side of the optical axis behind the side focal position.
また、特許文献2には、光源及び反射面を水平方向に旋回可能に配置すると共に、遮光部材を固定部分と可動部分とから構成し、この可動部分を固定部分に対して縦方向または横方向に移動可能に配置することにより、これら固定部分と可動部分の配置によりカットオフラインを変更して、種々の配光パターンを得るようにした配光可変型前照灯が開示されている。
この場合、遮光部材の可動部分を下方に移動させることにより、走行ビームの配光パターンが得られると共に、上記可動部分を上方に移動することにより、この可動部分の上縁によりカットオフラインを形成して、すれ違いビームの配光パターンが得られるようになっている。
In this case, the light distribution pattern of the traveling beam is obtained by moving the movable part of the light shielding member downward, and the cut-off line is formed by the upper edge of the movable part by moving the movable part upward. Thus, a light distribution pattern of passing beams can be obtained.
しかしながら、特許文献1によるヘッドランプにおいては、反射面で反射される光を、遮光部材及び/または第二の遮光部材で部分的に遮断し、あるいは遮光部材そして投影レンズを通過した光を拡散レンズで拡散することにより、広がりのある配光パターンを得るようにしている。
従って、光源そして反射面からの光の利用効率が比較的低く、特に走行ビーム時の配光パターンにおいて、中心付近の照度を高くすることが困難である。
However, in the headlamp according to
Therefore, the utilization efficiency of light from the light source and the reflecting surface is relatively low, and it is difficult to increase the illuminance near the center particularly in the light distribution pattern at the time of the traveling beam.
また、特許文献2による配光可変型前照灯においては、すれ違いビームと走行ビームの切換えについては、遮光部材の可動部分の縦方向の移動により配光パターンを切換えるようにしている。
従って、遮光部材の挿脱のみによる配光パターンの切換えとなることから、前述した車両前照灯1の場合と同様に、一方のビームの配光パターンに対して最適化しようとすると、他方のビームの配光パターンを最適化することができなかった。
In the variable light distribution headlamp according to
Accordingly, since the light distribution pattern is switched only by inserting / removing the light shielding member, as in the case of the
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、すれ違いビーム時及び走行ビーム時にそれぞれ最適な配光パターンを形成することができるようにした車両前照灯を提供することを目的としている。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle headlamp capable of forming an optimal light distribution pattern for each of a passing beam and a traveling beam with a simple configuration.
上記目的は、本発明によれば、光源と、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に、第一の焦点位置が光源付近に位置し、且つ第二の焦点位置が光照射方向前方にほぼ水平に延びる光源の光軸上に位置するように配置された光照射方向前方に向かって凹状の楕円系の反射面と、上記反射面の光照射方向前方にて、光源の光軸上にて、その光源側の焦点位置が上記反射面の第二の焦点位置付近に位置するように配置された凸状の投影レンズと、上記反射面の第二の焦点位置付近の挿入位置に配置され、上縁がカットオフラインを画成するように形成された遮光部材と、上記遮光部材を挿入位置から下方の退避位置まで揺動するための駆動手段と、を備えている、車両前照灯において、さらに、上記遮光部材の光源側に、光照射方向後方に向かって凹状の凹面鏡が一体的に取り付けられており、上記凹面鏡が、上記遮光部材が挿入位置に在るとき、その中心が光源から外れて所定距離内に位置すると共に、上記遮光部材が退避位置に在るとき、その中心が光源付近に位置するように形成されていることを特徴とする、車両前照灯により、達成される。 According to the present invention, the first object is located near the light source and the second focal position is light so that the light from the light source and the light from the light source are reflected forward in the light irradiation direction. A concave ellipsoidal reflective surface facing forward in the light irradiation direction arranged so as to be positioned on the optical axis of the light source extending substantially horizontally in front of the irradiation direction, and the light source in front of the light irradiation direction of the reflection surface. A convex projection lens disposed on the optical axis so that the focal position on the light source side is located near the second focal position of the reflecting surface, and insertion near the second focal position of the reflecting surface A vehicle comprising: a light shielding member disposed at a position and having an upper edge formed so as to define a cut-off line; and drive means for swinging the light shielding member from an insertion position to a lower retreat position In the headlamp, the light irradiation method is further provided on the light source side of the light shielding member. A concave concave mirror is integrally attached to the rear, and when the light shielding member is in the insertion position, the concave mirror is located at a predetermined distance from the light source and the light shielding member This is achieved by a vehicle headlamp characterized by being formed so that its center is located in the vicinity of the light source when in the retracted position.
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記遮光部材の揺動軸が、光源の光照射方向前方下側にて、光源から所定距離内にて横向きに配置されている。 In the vehicle headlamp according to the present invention, preferably, the rocking shaft of the light shielding member is disposed laterally within a predetermined distance from the light source on the front lower side in the light irradiation direction of the light source.
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記遮光部材の揺動軸が、光源から半径20mm以内の範囲に配置されている。 In the vehicle headlamp according to the present invention, the swing shaft of the light shielding member is preferably disposed within a radius of 20 mm from the light source.
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記凹面鏡が、上記遮光部材が退避位置に在るとき、その中心が光源から半径10mm以内の範囲に配置される。 The vehicle headlamp according to the present invention is preferably arranged such that the concave mirror has a center within a radius of 10 mm from the light source when the light shielding member is in the retracted position.
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記遮光部材の揺動軸が、反射面の横方向外側で回転可能に支持されている。 In the vehicle headlamp according to the present invention, preferably, the rocking shaft of the light shielding member is rotatably supported on the laterally outer side of the reflecting surface.
上記構成によれば、光源から出射した光が、直接にまたは反射面で反射されて、その第二の焦点位置に向かって集束し、さらに投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。 According to the above configuration, the light emitted from the light source is reflected directly or by the reflecting surface, converged toward the second focal position, and further irradiated forward through the projection lens in the light irradiation direction. The
ここで、走行ビーム時には、駆動手段により、上記遮光部材が光路から退避位置まで退避する。また、これに連動して、上記凹面鏡は、その中心が光源付近に位置するように移動する。
これにより、反射面で反射した光は、遮光部材により遮断されることなく、すべて投影レンズに入射し、投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射されることになる。
Here, during the traveling beam, the light shielding member is retracted from the optical path to the retracted position by the driving means. In conjunction with this, the concave mirror moves so that its center is located near the light source.
Thereby, all the light reflected by the reflecting surface is incident on the projection lens without being blocked by the light shielding member, and is irradiated forward through the projection lens in the light irradiation direction.
また、光源から上記遮光部材の光源側に取り付けられた凹面鏡に入射した光は、この凹面鏡により反射して光源に戻り、さらに反射面で反射して、その第二の焦点位置に向かって集束した後、投影レンズを介して光照射方向前方に向かって中心付近に集束して照射される。
従って、従来、投影レンズに入射せず、配光パターンの形成に寄与しなかった光が、凹面鏡で反射し、さらに反射鏡で反射して光照射方向前方の中心付近に向かって照射される。このため、光源からの光の利用効率が向上する。また、中心付近の最大光度が高くなり、遠方視認性が向上することになる。
In addition, light incident on the concave mirror attached to the light source side of the light shielding member from the light source is reflected by the concave mirror and returned to the light source, and further reflected by the reflective surface and converged toward the second focal position. Thereafter, the light is focused and irradiated near the center toward the front of the light irradiation direction via the projection lens.
Therefore, conventionally, light that has not entered the projection lens and has not contributed to the formation of the light distribution pattern is reflected by the concave mirror, further reflected by the reflecting mirror, and irradiated toward the center near the front of the light irradiation direction. For this reason, the utilization efficiency of the light from a light source improves. In addition, the maximum luminous intensity near the center is increased, and distant visibility is improved.
これに対して、すれ違いビーム時には、遮光部材が駆動手段により光路中の挿入位置に挿入される。また、これに連動して、上記凹面鏡は、その中心が光源付近から僅かに所定距離内で外れるように移動する。
これにより、反射面から投影レンズに入射する光の一部が、上記遮光部材によって遮断される。従って、光照射方向前方に向かって照射される照射光の配光パターンに、水平線よりやや下方のカットオフラインが形成される。
On the other hand, at the time of the passing beam, the light shielding member is inserted into the insertion position in the optical path by the driving means. In conjunction with this, the concave mirror moves so that its center is slightly deviated within a predetermined distance from the vicinity of the light source.
Thereby, a part of light which injects into a projection lens from a reflective surface is interrupted | blocked by the said light shielding member. Accordingly, a cut-off line slightly below the horizontal line is formed in the light distribution pattern of the irradiation light irradiated forward in the light irradiation direction.
また、光源から上記遮光部材の光源側に取り付けられた凹面鏡に入射した光は、この凹面鏡により反射して光源に戻り、さらに反射面で反射して、その第二の焦点位置に向かって集束した後、投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。
その際、凹面鏡の中心が光源から僅かに外れているので、凹面鏡で反射した光は、光源付近にやや拡散して入射する。従って、この光は、反射面の第二の焦点位置付近にやや拡散して入射し、投影レンズを介して光照射方向前方に向かってやや拡散して照射されることになる。
In addition, light incident on the concave mirror attached to the light source side of the light shielding member from the light source is reflected by the concave mirror and returned to the light source, and further reflected by the reflective surface and converged toward the second focal position. After that, the light is irradiated forward through the projection lens in the light irradiation direction.
At this time, since the center of the concave mirror is slightly deviated from the light source, the light reflected by the concave mirror is slightly diffused and incident near the light source. Therefore, this light enters the second focal position of the reflecting surface in a slightly diffused manner, and is irradiated with a slight diffusion toward the front of the light irradiation direction through the projection lens.
これにより、従来、遮光部材で遮断されていた光が、凹面鏡により反射することにより上記遮光部材の上側を通って光照射方向前方に向かって照射される。
従って、光源からの光の利用効率が向上する。また、配光パターンにおけるカットオフラインより低い方向即ち車両手前に対応する領域の光度を高めることができる。
Thereby, the light conventionally blocked by the light shielding member is reflected by the concave mirror, and is irradiated toward the front in the light irradiation direction through the upper side of the light shielding member.
Therefore, the utilization efficiency of light from the light source is improved. In addition, it is possible to increase the light intensity in the region corresponding to the direction lower than the cut-off line in the light distribution pattern, that is, in front of the vehicle.
上記遮光部材の揺動軸が、光源の光照射方向前方下側にて、光源から所定距離内にて横向きに配置されている場合、好ましくは、光源から半径20mm以内の範囲に配置されている場合には、この揺動軸の周りに遮光部材が揺動する際、挿入位置でも退避位置でも、上記凹面鏡が光源に対して適宜の位置に持ち来されることになる。従って、凹面鏡で反射した光が、良好な配光パターンを補完・形成することになる。 When the rocking shaft of the light shielding member is disposed laterally within a predetermined distance from the light source on the front lower side in the light irradiation direction of the light source, it is preferably disposed within a radius of 20 mm from the light source. In this case, when the light shielding member swings around the swing shaft, the concave mirror is brought to an appropriate position with respect to the light source regardless of the insertion position or the retracted position. Therefore, the light reflected by the concave mirror complements and forms a good light distribution pattern.
上記凹面鏡が、上記遮光部材が退避位置に在るとき、その中心が光源から半径10mm以内の範囲に配置される場合には、上記遮光部材が退避位置に移動されたとき、凹面鏡で反射した光が、光源に対して比較的集束する。このため、その後反射面で反射して投影レンズにより光照射方向前方に向かって照射される際に、配光パターンの中心付近に良好に集束することになる。 When the concave mirror is located within a radius of 10 mm from the light source when the light shielding member is in the retracted position, the light reflected by the concave mirror is moved when the light shielding member is moved to the retracted position. Is relatively focused with respect to the light source. For this reason, when the light is subsequently reflected by the reflecting surface and irradiated forward by the projection lens in the light irradiation direction, the light is focused well near the center of the light distribution pattern.
上記遮光部材の揺動軸が、反射面の横方向外側で回転可能に支持されている場合には、揺動軸を支持するための支持手段が、反射面から投影レンズに入射する光路を妨げることがない。 When the swing shaft of the light shielding member is rotatably supported on the outer side in the lateral direction of the reflection surface, the support means for supporting the swing shaft prevents the optical path incident on the projection lens from the reflection surface. There is nothing.
このようにして、本発明によれば、可動式の遮光部材の光源側に凹面鏡を一体的に取り付けて、光源から直接に遮光部材に入射しようとする光を凹面共により光源に向かって反射する。
これにより、走行ビーム時には、遮光部材が退避位置に移動する。これにより、光源または反射面からの光が、すべて投影レンズに入射し、光照射方向前方に向かって照射される。また、投影レンズの下側に向かう光が、凹面鏡で反射して光源に戻り、さらに反射面で反射する。このため、この光は、投影レンズを介して光照射方向前方の中心付近に向かって集束して照射される。
従って、反射面全体を走行ビーム用の配光パターンを最適化するように形成しておくことにより、走行ビームに最適な配光パターンが形成される。また、その中心付近の最大光度が凹面鏡で反射した光により高められる。これにより、例えば高速道路走行時における遠方視認性が向上することになる。
Thus, according to the present invention, the concave mirror is integrally attached to the light source side of the movable light shielding member, and the light that is going to enter the light shielding member directly from the light source is reflected toward the light source by both concave surfaces. .
Thereby, at the time of a traveling beam, the light shielding member moves to the retracted position. Thereby, all the light from the light source or the reflecting surface enters the projection lens and is irradiated forward in the light irradiation direction. Further, the light traveling downward from the projection lens is reflected by the concave mirror, returns to the light source, and further reflected by the reflecting surface. For this reason, this light is focused and irradiated toward the center near the front of the light irradiation direction via the projection lens.
Therefore, by forming the entire reflecting surface so as to optimize the light distribution pattern for the traveling beam, an optimal light distribution pattern for the traveling beam is formed. In addition, the maximum luminous intensity near the center is increased by the light reflected by the concave mirror. Thereby, for example, distance visibility when traveling on a highway is improved.
これに対して、すれ違いビーム時には、上記遮光部材が挿入位置に移動する。このため、光源または反射面からの光の一部が遮光部材により遮断され、カットオフが形成される。これにより、歩行者や対向車に対して幻惑光を与えるようなことがない。
また、上記遮光部材が挿入位置に移動すると、その光源側に取り付けられた凹面鏡は、その中心が光源から僅かにずれることになる。これにより、上記凹面鏡で反射し光が、反射面で反射された後、反射面の第二の焦点に集束されず、やや拡散して投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。
これにより、カットオフラインの下側、即ち車両手前に対応する領域の光度が高くなる。従って、車両手前の視認性が向上し、すれ違いビーム用に最適化された配光パターンが得られることになる。
On the other hand, at the time of passing beam, the light shielding member moves to the insertion position. For this reason, a part of light from the light source or the reflecting surface is blocked by the light shielding member, and a cut-off is formed. Thereby, no illusion light is given to pedestrians and oncoming vehicles.
When the light shielding member moves to the insertion position, the center of the concave mirror attached to the light source side is slightly shifted from the light source. As a result, the light reflected by the concave mirror is reflected by the reflecting surface, and then is not focused on the second focal point of the reflecting surface but rather diffused and irradiated forward through the projection lens in the light irradiation direction. .
Thereby, the luminous intensity of the area | region corresponding to the lower side of a cut-off line, ie, the vehicle front, becomes high. Therefore, the visibility in front of the vehicle is improved, and a light distribution pattern optimized for the passing beam is obtained.
以下、この発明の好適な実施形態を図1から図5を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
図1及び図2は、本発明による車両前照灯の第一の実施形態の構成を示している。
図1及び図2において、車両前照灯10は、光源としてのバルブ11と、上記バルブ11からの光を光照射方向前方に向かって反射させる反射面12と、上記反射面12の前方に配置された投影レンズ13と、上記反射面12と投影レンズ13との間に配置された遮光部材14と、上記遮光部材14の光源側に取り付けられた凹面鏡15と、上記遮光部材14及び凹面鏡15を一体的に揺動する駆動手段16と、から構成されている。
FIG.1 and FIG.2 has shown the structure of 1st embodiment of the vehicle headlamp by this invention.
1 and 2, a
上記バルブ11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であって、例えば白熱電球,ハロゲン電球,赤外線反射膜付きのハロゲン電球やメタルハライドランプ等の放電灯等のバルブが使用され、その発光中心となる発光点を通る光軸Oが光照射方向前方に向かってほぼ水平に配置され、ソケット11bにより固定保持され、給電されるようになっている。
The
上記反射面12は、上記バルブ11からの光を光照射方向前方に向かって反射するように光照射方向前方に向かって凹状に形成され、その第一の焦点位置F1がバルブ11の発光点11a付近に位置する。また、その第二の焦点位置F2が前側にてバルブ11から光照射方向前方に延びる光軸O上に位置するように、楕円系の反射面として構成されている。
ここで、楕円系反射面は、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。
The
Here, the elliptical reflecting surface includes not only a spheroid and an elliptic cylinder but also a free-form surface based on an ellipsoid.
そして、上記反射面12は、バルブ11の光軸Oから上側と下側で異なる曲率を備えており、上側がより拡散性の強い配光パターンを与えるように形成されている。
The
上記投影レンズ13は、凸状のレンズ、好ましくは非球面レンズから構成されており、上記光軸O上にて、その光源側(後側)の焦点が上記反射面12の第二の焦点位置F2付近に位置するように、配置されている。
The projection lens 13 is composed of a convex lens, preferably an aspheric lens, and the focal point on the light source side (rear side) on the optical axis O is the second focal position of the reflecting
上記遮光部材14は、前方に向かって照射される光の一部を遮断してカットオフラインを形成することにより、所定のすれ違いビーム用の配光パターンを付与するためのものであり、不透光性材料から形成されている。
そして、上記遮光部材14は、図2に示すように、上記投影レンズ13の光源側の焦点位置即ち上記反射面12の第二の焦点位置F2付近の挿入位置Aに配置されている。
The
As shown in FIG. 2, the
さらに、上記遮光部材14は、図2に示した挿入位置Aから、前側に向かって破線で示す移動位置B(図3参照)まで、駆動手段16により段階的または連続的に揺動し得るように構成されている。
Further, the
また、上記遮光部材14は、その上縁14aが、所望の配光パターンを形成するようになっている。
より詳細には、上記遮光部材14は、上述した挿入位置Aにて、すれ違いビームのカットオフラインを形成する。また、上述した退避位置Bにて、反射面12から投影レンズ13への光路から完全に退避し、投影レンズ13に入射する光を妨げないようになっている。
The
More specifically, the
さらに、上記遮光部材14は、その揺動軸14bが光軸Oに対して直角に横向きに、水平に延びており、図2に示すように、バルブ11の光照射方向前方の下側にて、バルブ11の発光点から所定距離、例えば20mm以内の範囲に配置されている。
Further, the
上記凹面鏡15は、上述した遮光部材14の光源側に配置され、遮光部材14に対して一体的に取り付けられている。
図示の場合、上記凹面鏡15は、後方に向かって凹状に形成された遮光部材14の光源側の表面に一体に構成されており、上記遮光部材14と共に、上記駆動手段16により揺動軸14bの周りに揺動するようになっている。
The
In the case of illustration, the
ここで、上記凹面鏡15は、後方に向かって凹状のほぼ球面から構成されており、図2に示すように、上記遮光部材14が挿入位置Aに在るとき、その中心が上記バルブ11の発光部から所定距離の範囲内に配置され、即ちバルブ11の発光中心から僅かに外れるようになっている。
また、上記凹面鏡15は、上記遮光部材14が退避位置Bまで移動するにつれて、その中心が上記バルブ11の発光部に対して接近し、図3に示すように、上記遮光部材14が退避位置Bに達したとき、その中心が上記バルブ11の発光部付近に、例えば発光部から半径10mmの範囲に位置するようになっている。
Here, the
Further, the
上記駆動手段16は、例えばソレノイド等から構成されており、すれ違いビームと走行ビームの切換え時に、遮光部材14及び凹面鏡15を揺動軸14bの周りに揺動して、すれ違いビーム時には挿入位置Aに、また走行ビーム時には退避位置Bに移動するようになっている。
ここで、上記駆動手段16は、上記揺動軸14bを、反射面12の横方向外側で支持している。これにより、上記駆動手段は、揺動軸14bを含めて、反射面12から投影レンズ13への光路を妨げないようになっている。
The driving means 16 is composed of, for example, a solenoid or the like, and swings the
Here, the drive means 16 supports the swing shaft 14b on the laterally outer side of the reflecting
本発明実施形態による車両前照灯10は、以上のように構成されており、バルブ11がソケット11bから給電されて発光することにより、バルブ11の発光部から光が出射することになる。
そして、バルブ11から出射した光は、その一部が、直接に、または上記反射面12で反射して、この反射面12の第二焦点F2付近に向かって前方に進み、投影レンズ13により集束しながら、光照射方向前方に向かって照射される。
また、バルブ11から出射した光は、他の一部が、上記凹面鏡15で反射し、さらに反射面12で反射して前方に進んで、投影レンズ13を介して光照射方向前方に向かって照射される。
The
A part of the light emitted from the
The other part of the light emitted from the
ここで、すれ違いビーム時には、図2に示すように、上記遮光部材14が挿入位置Aに在って、上記凹面鏡15は、その中心がバルブ11の発光部から僅かに外れた範囲内に位置している。
これにより、バルブ11または反射面12からの光のうち、一部の光が上記遮光部材14により遮断され、その上縁14aによりカットオフラインを形成されて、光照射方向前方に向かって照射されることになる。
Here, at the time of passing beam, as shown in FIG. 2, the
Thereby, a part of the light from the
その際、反射面12が光軸Oの上側と下側で異なる曲率を有して。これにより、反射面12の上側で反射された光L1による配光パターンは、図4(A)に示すように、やや左右に広がるように形成される。
これに対して、反射面12の下側で反射された光L2による配光パターンは、図4(B)に示すように、中央付近への集光性がやや高められている。
At this time, the reflecting
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the light distribution pattern by the light L2 reflected on the lower side of the reflecting
また、凹面鏡15で反射した光L3は、反射面12で反射した後、その第二の焦点F2からずれて集束する。このため、やや拡散した光として、投影レンズ13に入射し、図4(C)に示すように、やや拡散して前方に向かって照射される。
In addition, the light L3 reflected by the
従って、全体として、図4(D)に示すように、上記光L1及びL2による配光パターンに関して、遮光部材14により、中心から右側では水平線よりやや下方にて水平に、そして中心から左側に向かって斜め上方に延び、さらに左方にて水平線よりやや上側に位置するカットオフラインCが形成され、このカットオフラインCの下側のみに対して、すれ違いビーム用の配光パターンが形成されるようになっている。
Therefore, as a whole, as shown in FIG. 4D, with respect to the light distribution pattern by the lights L1 and L2, the
この場合、最大光度となる光が、従来のように遮光部材14により遮断されずに、凹面鏡15により反射して、やや拡散されて投影レンズ13を介して光照射方向前方に向かって照射される。従って、バルブ11からの光の利用効率が向上し、配光パターン全体の照度が高められる。また、中心付近の集光性がやや緩和され、配光パターンにおける最大光度がすれ違いビームの配光規格を満たすように低減される。
従って、車両手前、そして路肩,縁石や歩行者等の視認性が良好なすれ違いビーム用に最適化された配光パターンが形成されることになる。
In this case, the light having the maximum luminous intensity is not blocked by the
Therefore, a light distribution pattern optimized for the low beam with good visibility in front of the vehicle and on the road shoulder, curb, pedestrian, etc. is formed.
これに対して、走行ビーム時には、図3に示すように、上記遮光部材14が駆動手段16により退避位置に揺動し、また上記凹面鏡15は、その中心がバルブ11の発光部付近に位置することになる。
これにより、バルブ11または反射面12からの光は、上記遮光部材14により遮断されることなく、すべて投影レンズ13を介して、光照射方向前方に向かって照射されることになる。
On the other hand, at the time of traveling beam, as shown in FIG. 3, the
Thereby, all the light from the
その際、反射面12が光軸Oの上側と下側で異なる曲率を有して。このため、反射面12の上側で反射された光L1による配光パターンは、図5(A)に示すように、やや左右に広がるように形成される。
この配光パターンは、すれ違いビーム時における反射面の上側で反射された光L1による配光パターンと同じである。
At this time, the reflecting
This light distribution pattern is the same as the light distribution pattern by the light L1 reflected on the upper side of the reflection surface at the time of the passing beam.
これに対して、反射面12の下側で反射された光L2による配光パターンは、図5(B)に示すように、中央付近への集光性が高められている。
この配光パターンも、同様にして、すれ違いビーム時における反射面の下側で反射された光L2による配光パターンと同じであるが、実際に光照射方向前方に向かって照射される配光パターンは、遮光部材14により部分的に遮断された光L2’により形成されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the light distribution pattern by the light L2 reflected on the lower side of the
Similarly, this light distribution pattern is the same as the light distribution pattern by the light L2 reflected on the lower side of the reflection surface at the time of the passing beam, but the light distribution pattern actually irradiated forward in the light irradiation direction. Is formed by the
また、凹面鏡15で反射された光L3’は、その中心に向かって集束した後、反射面12で反射して、投影レンズ13を介して光照射方向前方の中心付近に向かって照射される。
これにより、凹面鏡15で反射した光L3’による配光パターンは、図5(C)に示すように、中央付近への集光性が高められている。
この配光パターンは、すれ違いビーム時における凹面鏡15で反射した光L3による配光パターンと比較して、凹面鏡15の中心がバルブ11の発光点11a付近に位置する。このため、中心付近の集光性がより一層高められることになる。
Further, the light L3 ′ reflected by the
Thereby, the light distribution pattern by the light L3 ′ reflected by the
In this light distribution pattern, the center of the
従って、全体として、図5(D)に示すように、上記光L1,L2’による配光パターンに対して、凹面鏡15で反射した光L3’のより集光性の高い配光パターンが重なり合う。これにより、より集光性の高く、遠方視認性の良好な走行ビーム用に最適な配光パターンが形成されることになる。
Therefore, as a whole, as shown in FIG. 5D, the light distribution pattern of the light L3 'reflected by the
このようにして、上記遮光部材14が挿入位置Aに在るときには、従来のすれ違いビームと同様の配光パターンが得られる。また、凹面鏡15で反射された光L3が、やや拡散して光照射方向前方に向かって照射される。従って、バルブ11からの光の利用効率が向上し、配光パターンにおけるカットオフラインより低い方向即ち車両手前に対応する領域の光度を高めることができる。
また、拡散した光が、カットオフラインの上側や左右方向にも照射されることになる。このため、カットオフラインによる明暗境界線がぼやけて、明暗境界線付近の視認性が向上する。また、車両手前、そして路肩,縁石や歩行者等の視認性が良好なすれ違いビーム用に最適化された配光パターンが形成されることになる。
In this way, when the
Further, the diffused light is also irradiated on the upper side of the cutoff line and in the left-right direction. For this reason, the light / dark boundary line by the cut-off line is blurred, and the visibility near the light / dark boundary line is improved. In addition, a light distribution pattern optimized for a low-beam beam with good visibility in front of the vehicle and on the road shoulder, curb, pedestrian, and the like is formed.
また、上記遮光部材14が退避位置Bに在るときには、従来の走行ビームと同様の配光パターンが得られる。また、凹面鏡15で反射した光L3が、反射面12で反射した後、投影レンズ13を介して中心付近に集束しながら照射される。このため、中心付近の最大光度が向上し、遠方視認性が向上し、走行ビーム用に最適化された配光パターンが形成されることになる。
Further, when the
上述した実施形態においては、車両前照灯10は、自動車のヘッドランプとして構成されているが、これに限らず、自動車の補助前照灯やフォグランプ等の補助灯等を含む広い意味での車両前照灯に本発明を適用し得ることは明らかである。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態においては、車両前照灯10における駆動手段16が例えばソレノイドから構成されているが、これに限らず、例えばステッピングモータ,DCモータ等の任意の駆動手段を使用して遮光部材14を揺動することも可能である。
In the above-described embodiment, the driving means 16 in the
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、すれ違いビーム時及び走行ビーム時にそれぞれ最適な配光パターンを形成することができるようにした極めて優れた車両前照灯が提供され得る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an extremely excellent vehicle headlamp that can form an optimum light distribution pattern for each of the passing beam and the traveling beam with a simple configuration.
10 車両前照灯
11 バルブ(光源)
11a 発光点
11b ソケット
12 反射面
13 投影レンズ
14 遮光部材
14a 上縁
14b 揺動軸
15 凹面鏡
16 駆動手段
10
11a Light emitting
Claims (5)
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に、第一の焦点位置が光源付近に位置し、且つ第二の焦点位置が光照射方向前方にほぼ水平に延びる光源の光軸上に位置するように配置された光照射方向前方に向かって凹状の楕円系の反射面と、
上記反射面の光照射方向前方にて、光源の光軸上にて、その光源側の焦点位置が上記反射面の第二の焦点位置付近に位置するように配置された凸状の投影レンズと、
上記反射面の第二の焦点位置付近の挿入位置に配置され、上縁がカットオフラインを画成するように形成された遮光部材と、
上記遮光部材を挿入位置から下方の退避位置まで揺動するための駆動手段と、を備えている、車両前照灯において、
さらに、上記遮光部材の光源側に、光照射方向後方に向かって凹状の凹面鏡が一体的に取り付けられており、
上記凹面鏡が、上記遮光部材が挿入位置に在るとき、その中心が光源から外れて所定距離内に位置すると共に、上記遮光部材が退避位置に在るとき、その中心が光源付近に位置するように形成されていることを特徴とする、車両前照灯。 A light source;
On the optical axis of the light source, the first focal position is located near the light source and the second focal position extends substantially horizontally forward in the light irradiation direction so that light from the light source is reflected forward in the light irradiation direction. A concave ellipsoidal reflective surface facing forward in the direction of light irradiation arranged to be located at
A convex projection lens arranged in such a manner that the focal position on the light source side is positioned near the second focal position of the reflection surface on the optical axis of the light source in front of the light irradiation direction of the reflection surface; ,
A light-shielding member that is disposed at an insertion position near the second focal position of the reflecting surface and is formed so that the upper edge defines a cut-off line;
In the vehicle headlamp, comprising: a driving means for swinging the light shielding member from the insertion position to the retracted position below.
Further, a concave concave mirror is integrally attached to the light source side of the light shielding member toward the rear in the light irradiation direction,
The concave mirror is arranged such that when the light shielding member is at the insertion position, the center is located within a predetermined distance from the light source, and when the light shielding member is at the retracted position, the center is located near the light source. A vehicle headlamp, characterized in that the vehicle headlamp is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006080732A JP2007258000A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Vehicle headlamp |
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| JP2006080732A JP2007258000A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Vehicle headlamp |
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|---|---|
| JP2007258000A true JP2007258000A (en) | 2007-10-04 |
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| JP (1) | JP2007258000A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011113732A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle headlight |
| WO2012096725A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | General Electric Company | Projector type headlamp of maximized light collecting efficiency |
| WO2015024655A1 (en) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Audi Ag | Projection module for a motor vehicle headlight |
| WO2015055109A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 吴查理威 | Motor vehicle illumination lamp having single light source and double light beam |
-
2006
- 2006-03-23 JP JP2006080732A patent/JP2007258000A/en active Pending
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