JP2010049892A - Lighting lamp for vehicle - Google Patents
Lighting lamp for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010049892A JP2010049892A JP2008212158A JP2008212158A JP2010049892A JP 2010049892 A JP2010049892 A JP 2010049892A JP 2008212158 A JP2008212158 A JP 2008212158A JP 2008212158 A JP2008212158 A JP 2008212158A JP 2010049892 A JP2010049892 A JP 2010049892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical axis
- distribution pattern
- light emitting
- light distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本願発明は、発光ダイオード等の発光素子からの光を、レンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された車両用照明灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular illumination lamp configured to deflect and emit light from a light emitting element such as a light emitting diode forward by a lens.
近年、車両用前照灯においても、発光素子を光源とする車両用照明灯具が採用されてきている。 In recent years, a vehicular illumination lamp using a light emitting element as a light source has been adopted in a vehicular headlamp.
例えば「特許文献1」には、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズの後側焦点よりも後方側に発光素子が配置され、この発光素子からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成された、プロジェクタ型の車両用照明灯具が記載されている。
For example, in “
上記「特許文献1」に記載された車両用照明灯具は、プロジェクタ型の車両用照明灯具として構成されているので、灯具の前後長が長いものとなってしまう。
Since the vehicular illumination lamp described in the above-mentioned “
これに対し、発光素子からの光を、その前方側に配置されたレンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された、直射型の車両用照明灯具を採用すれば、灯具の前後長を短くすることができる。その際、レンズをフレネルレンズで構成すれば、灯具の前後長をさらに短くしてこれをコンパクトに構成することができる。 On the other hand, if a direct illumination type vehicle illumination lamp configured to deflect and emit light from the light emitting element forward by a lens disposed on the front side of the light emitting element, the front and rear length of the lamp can be reduced. Can be shortened. At this time, if the lens is made of a Fresnel lens, the front and rear length of the lamp can be further shortened to make it compact.
しかしながら、このような発光素子を光源とする直射型の車両用照明灯具において、ハイビーム用配光パターンの中心部の構成に適した配光パターンを形成することは容易でない、という問題がある。 However, there is a problem that it is not easy to form a light distribution pattern suitable for the configuration of the central portion of the high beam light distribution pattern in a direct-type vehicle illumination lamp using such a light emitting element as a light source.
すなわち、ハイビーム用配光パターンにおいて、車両前方路面が必要以上に明るく照射されてしまうと、遠方の視認性が低下してしまうこととなる。したがって、ハイビーム用配光パターンの中心部を構成する配光パターンとしては、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとすることが好ましい。しかしながら、発光素子を光源とする直射型の車両用照明灯具において、このような形状の配光パターンを形成することは容易でない。 That is, if the road surface in front of the vehicle is illuminated more brightly than necessary in the high beam light distribution pattern, the visibility in the distance will be reduced. Therefore, it is preferable that the light distribution pattern constituting the central portion of the high beam light distribution pattern is a substantially fan-shaped light distribution pattern whose lower end edge extends in a substantially horizontal direction. However, it is not easy to form a light distribution pattern having such a shape in a direct-type vehicle illumination lamp using a light emitting element as a light source.
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、これをコンパクトな構成とした上で、ハイビーム用配光パターンの中心部の構成に適した配光パターンを形成することができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a vehicular illumination lamp using a light-emitting element as a light source, the configuration of the center portion of a high-beam light distribution pattern after having a compact configuration. It is an object of the present invention to provide a vehicular illumination lamp capable of forming a light distribution pattern suitable for a vehicle.
本願発明は、直射型の車両用照明灯具とした上で、その発光素子の配置およびレンズの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。 The present invention is intended to achieve the above-mentioned object by making a direct-lighting type vehicle illumination lamp and devising the arrangement of the light-emitting elements and the lens configuration.
すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
灯具前後方向に延びる光軸の近傍に配置された発光素子と、この発光素子の前方側に配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて偏向出射させるレンズと、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記発光素子が、該発光素子の発光中心を上記光軸からずらすようにして配置されており、
上記レンズが、該レンズの後方側表面に、上記光軸を含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で上記光軸を中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズムが形成されてなり、該レンズよりも後方側に位置する上記光軸上の所定点からの光を該光軸と平行な光として前方へ向けて出射させるフレネルレンズとして構成されており、
このフレネルレンズが、上記所定点からの光を、上記各輪帯状プリズムの内周面において上記光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されており、
灯具正面視において、上記発光素子の発光中心と上記光軸とを結ぶ直線が上記光軸から鉛直下方へ延びる直線となす角度をθとしたときに、上記レンズにおける、上記光軸からθ/2の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域および上記光軸からθ/2+180°の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域が、上記反射型フレネルレンズとして構成されていない領域として設定されている、ことを特徴とするものである。
That is, the vehicular illumination lamp according to the present invention is:
A vehicle comprising: a light emitting element disposed in the vicinity of an optical axis extending in the front-rear direction of the lamp; and a lens disposed in front of the light emitting element and deflecting and emitting light from the light emitting element forward. In lighting fixtures,
The light emitting element is disposed so as to shift the light emission center of the light emitting element from the optical axis,
The lens is formed with a plurality of annular prisms extending concentrically around the optical axis in a state where a cross-sectional shape along a plane including the optical axis is set in a sawtooth shape on a rear surface of the lens. It is configured as a Fresnel lens that emits light from a predetermined point on the optical axis located on the rear side of the lens toward the front as light parallel to the optical axis,
The Fresnel lens causes the light from the predetermined point to enter the annular prism in a manner that refracts the light from the optical axis on the inner peripheral surface of each annular prism, and then causes the incident light to enter the annular prism. It is configured as a reflective Fresnel lens that totally reflects forward on the outer peripheral surface of the belt-like prism,
When the angle between a straight line connecting the light emission center of the light emitting element and the optical axis and a straight line extending vertically downward from the optical axis is θ / 2 in the front view of the lamp, θ / 2 from the optical axis in the lens. An angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to a straight line extending in the direction of the angle, and an angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to a straight line extending in the direction of θ / 2 + 180 ° from the optical axis. It is set as a region that is not configured as a reflection type Fresnel lens.
上記「発光素子」とは、略点状に面発光する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。また、この発光素子の発光面の形状や大きさについても、特に限定されるものではない。 The above-mentioned “light emitting element” means an element-like light source that emits light in a substantially dot-like manner, and the type of the light source is not particularly limited. For example, a light emitting diode or a laser diode can be adopted. is there. Further, the shape and size of the light emitting surface of the light emitting element are not particularly limited.
上記「発光素子」は、該発光素子の発光中心を光軸からずらすようにして配置されているが、その際、光軸に対していずれの方向にずらすようにして配置されていてもよく、また、そのずらし量の具体的な値についても特に限定されるものではない。 The above “light emitting element” is disposed so that the light emission center of the light emitting element is shifted from the optical axis, but may be disposed so as to be shifted in any direction with respect to the optical axis, Further, the specific value of the shift amount is not particularly limited.
上記「反射型フレネルレンズとして構成されていない領域」は、素通しレンズとして構成されていてもよいし、適当なレンズ機能を備えた構成となっていてもよい。 The “region that is not configured as a reflection type Fresnel lens” may be configured as a through lens or may be configured to have an appropriate lens function.
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、灯具前後方向に延びる光軸の近傍に配置された発光素子からの光を、その前方側に配置されたレンズにより、前方へ向けて偏向出射させるように構成されているが、そのレンズがフレネルレンズとして構成されているので、灯具の前後長を短くしてこれをコンパクトに構成することができる。 As shown in the above configuration, the vehicular illumination lamp according to the present invention directs light from a light emitting element disposed in the vicinity of the optical axis extending in the front-rear direction of the lamp to the front by a lens disposed on the front side thereof. However, since the lens is configured as a Fresnel lens, the front and rear length of the lamp can be shortened to make it compact.
その際、このフレネルレンズは、上記所定点からの光を、その各輪帯状プリズムの内周面において光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されているので、仮に、発光素子の発光中心が光軸上に位置しており、かつ、反射型フレネルレンズが全周にわたって形成されていたとすると、その光学的作用により、発光素子の発光面の像が、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上において、該仮想鉛直スクリーンと光軸との交点を中心にして全周にわたって形成されることとなる。 In this case, the Fresnel lens makes light incident from the predetermined point incident on the annular prism in a manner in which the light is refracted in a direction away from the optical axis on the inner peripheral surface of each annular prism. Since it is configured as a reflective Fresnel lens that totally reflects forward on the outer peripheral surface of the annular prism, it is assumed that the light emission center of the light emitting element is located on the optical axis and the reflective Fresnel lens is If it is formed over the entire circumference, the optical action causes the light emitting surface image of the light emitting element to be centered on the intersection of the virtual vertical screen and the optical axis on the virtual vertical screen arranged in front of the lamp. It is formed over the entire circumference.
その点、本願発明に係る車両用照明灯具においては、発光素子が、その発光中心を光軸からずらすようにして配置されており、かつ、灯具正面視において、発光素子の発光中心と光軸とを結ぶ直線が光軸から鉛直下方へ延びる直線となす角度をθとしたときに、上記レンズにおける、光軸からθ/2の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域および光軸からθ/2+180°の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域が、反射型フレネルレンズとして構成されていない領域として設定されているので、仮想鉛直スクリーン上において、上記交点を略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンが形成されるようにすることができる。したがって、この配光パターンを、車両前方路面を必要以上に明るく照射してしまうことなく遠方を明るく照射する配光パターンとすることができる。 In that respect, in the vehicular illumination lamp according to the present invention, the light emitting element is disposed so that the light emission center is shifted from the optical axis, and the light emission center and the optical axis of the light emitting element are viewed from the front of the lamp. Is an angle range of 45 to 90 ° with respect to a straight line extending in the direction of θ / 2 from the optical axis in the lens, where θ is an angle formed by a straight line connecting the straight line and the straight line extending vertically downward from the optical axis. Since an angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to a region and a straight line extending in the direction of θ / 2 + 180 ° from the optical axis is set as a region not configured as a reflective Fresnel lens, a virtual vertical screen In the above, it is possible to form a substantially fan-shaped light distribution pattern in which the lower end edge extends in a substantially horizontal direction with a center angle slightly larger than 180 ° with the intersection point as a center. Therefore, this light distribution pattern can be a light distribution pattern that irradiates far away without irradiating the road surface ahead of the vehicle more than necessary.
その際、反射型フレネルレンズの光学的作用として、上記角度θの値を如何なる値に設定した場合においても、反射型フレネルレンズとして構成されていない領域を、θ/2の方向に延びる直線およびθ/2+180°の方向に延びる直線の各々を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域に設定することにより、180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンが形成されるようにすることができる。 At this time, as an optical action of the reflection type Fresnel lens, a region not configured as the reflection type Fresnel lens is defined as a straight line extending in the direction of θ / 2 and θ, regardless of the value of the angle θ. By setting each of the straight lines extending in the direction of / 2 + 180 ° as an angle range region having a central angle of 45 to 90 °, a substantially sector shape having a central angle slightly larger than 180 ° and a lower end edge extending in a substantially horizontal direction. The light distribution pattern can be formed.
また、その際、上記2つの角度範囲領域の各々における上記中心角が45°に近づくと、略扇形の配光パターンの中心角は180°よりもある程度大きくなり、その下端縁は左右両側へ向けて下向きに傾斜したものとなり、一方、上記中心角が90°に近づくと、略扇形の配光パターンの中心角が180°に近づいて、その下端縁の下向き傾斜角もゼロに近いものとなる。 At that time, when the central angle in each of the two angular range regions approaches 45 °, the central angle of the substantially fan-shaped light distribution pattern becomes somewhat larger than 180 °, and the lower edge thereof is directed to the left and right sides. On the other hand, when the central angle approaches 90 °, the central angle of the substantially fan-shaped light distribution pattern approaches 180 °, and the downward inclination angle of its lower edge becomes close to zero. .
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、これをコンパクトな構成とした上で、ハイビーム用配光パターンの中心部の構成に適した配光パターンを形成することができる。 As described above, according to the present invention, in the vehicular illumination lamp using the light emitting element as a light source, the light distribution pattern suitable for the configuration of the central portion of the high beam light distribution pattern is formed after the compact configuration. be able to.
本願発明に係る車両用照明灯具において、その発光素子の発光中心の光軸からのずらし量を小さい値に設定すれば、略扇形の配光パターンの中心部を明るくすることができる。一方、上記ずらし量を大きい値に設定すれば、略扇形の配光パターンの中心部に略扇形の暗部を形成するとともに、この暗部の周縁部を明るくすることができる。そして、このように暗部を形成するようにした場合には、前走車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その周囲を明るく照射することが可能となる。 In the vehicular illumination lamp according to the present invention, if the shift amount of the light emission center of the light emitting element from the optical axis is set to a small value, the central portion of the substantially fan-shaped light distribution pattern can be brightened. On the other hand, if the shift amount is set to a large value, a substantially fan-shaped dark portion can be formed at the center of the substantially fan-shaped light distribution pattern, and the peripheral portion of the dark portion can be brightened. When the dark portion is formed in this way, the surrounding area can be illuminated brightly without giving glare to the driver of the preceding vehicle.
上記構成において、発光素子の発光中心から光軸までの距離を変更し得る構成とすれば、走行状況に応じて略扇形の配光パターンの中心部を明るくしたり、略扇形の配光パターンの中心部に略扇形の暗部を形成したりすることができる。 In the above configuration, if the distance from the light emission center of the light emitting element to the optical axis can be changed, the central portion of the substantially fan-shaped light distribution pattern can be brightened according to the traveling situation, or the substantially fan-shaped light distribution pattern can be changed. A substantially fan-shaped dark part can be formed in the center part.
この場合において、発光素子の発光中心から光軸までの距離を変更し得るようにするための具体的な構成としては、発光素子の発光面の面積を変化させることにより上記距離を変更する構成としてもよいし、発光素子の発光面を光軸に関して径方向に移動させることにより上記距離を変更する構成としてもよい。 In this case, as a specific configuration for enabling the distance from the light emission center of the light emitting element to the optical axis to be changed, the distance is changed by changing the area of the light emitting surface of the light emitting element. Alternatively, the distance may be changed by moving the light emitting surface of the light emitting element in the radial direction with respect to the optical axis.
上記構成において、発光素子が、灯具正面視においてその発光面を光軸と重複させないようにして配置された構成とすれば、略扇形の配光パターンを、該配光パターンの中心部が該配光パターンの下端縁から下方へ突出しないように形成することができる。そしてこれにより、車両前方路面を必要以上に明るく照射してしまわないようにすることが確実に可能となる。 In the above configuration, if the light emitting element is arranged so that the light emitting surface does not overlap the optical axis when viewed from the front of the lamp, the light distribution pattern has a substantially fan-shaped light distribution pattern at the center of the light distribution pattern. The light pattern can be formed so as not to protrude downward from the lower edge of the light pattern. As a result, it is possible to reliably prevent the road surface in front of the vehicle from being illuminated more brightly than necessary.
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具10を示す正面図である。また、図2は、図1のII−II線断面図である。
FIG. 1 is a front view showing a
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、灯具前後方向に延びる光軸Axの下方近傍において前向きに配置された発光素子12と、この発光素子12の前方側に配置され、該発光素子12からの光を前方へ向けて偏向出射させるレンズ14と、これら発光素子12およびレンズ14を支持する金属製のホルダ16とからなっている。
As shown in these drawings, the
この車両用照明灯具10は、図示しないヘッドランプユニットと共に、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で用いられるようになっており、その光軸調整が完了した状態では、その光軸Axが車両前後方向に延びるようになっている。そして、この車両用照明灯具10は、上記ヘッドランプユニットがハイビームの状態にあるときに点灯して、ハイビーム用配光パターンの中心部を構成する配光パターンを形成するようになっている。
The
この車両用照明灯具10のレンズ14は、無色透明のアクリル樹脂で構成されたφ80mm程度の外径寸法を有する円板状部材であって、光軸Axの左右両側に位置する左右1対の扇形領域14A1、14A2が反射型フレネルレンズ(これについては後述する)として構成されており、それ以外の上下1対の扇形領域14B1、14B2が素通しレンズとして構成されている。
The
すなわち、このレンズ14の前方側表面14aは、光軸Axと直交する平面で構成されている。一方、このレンズ14の後方側表面14bは、左右1対の扇形領域14A1、14A2の部分に、光軸Axを含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で光軸Axを中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズム14pが形成されているが、上下1対の扇形領域14B1、14B2の部分は、光軸Axと直交する平面で構成されている。
In other words, the
その際、光軸Axの下方に位置する扇形領域14B1は、灯具正面視において、光軸Axから鉛直下方へ延びる直線L1を基準にして中心角αの角度範囲領域として設定されており、一方、光軸Axの上方に位置する扇形領域14B2は、灯具正面視において、光軸Axから鉛直上方へ延びる直線L2を基準にして中心角βの角度範囲領域として設定されている。本実施形態においては、中心角α=60°、中心角β=60°に設定されている。 At that time, the fan-shaped region 14B1 located below the optical axis Ax is set as an angular range region of the central angle α with reference to a straight line L1 extending vertically downward from the optical axis Ax in the lamp front view, The sector area 14B2 located above the optical axis Ax is set as an angular range area of the central angle β with reference to a straight line L2 extending vertically upward from the optical axis Ax in the lamp front view. In the present embodiment, the central angle α = 60 ° and the central angle β = 60 ° are set.
そして、このレンズ14は、該レンズ14よりも後方側(具体的にはレンズ14の後方側表面14bから後方30mm程度)に位置する光軸Ax上の所定点Aからの光を、反射型フレネルレンズとして構成された左右1対の扇形領域14A1、14A2において、光軸Axと平行な光として前方へ向けて出射させるように構成されている。
This
図3は、図1の要部詳細図である。 FIG. 3 is a detailed view of a main part of FIG.
同図にも示すように、この車両用照明灯具10の発光素子12は、白色発光ダイオードであって、縦長矩形状の発光面12aを有している。この発光面12aは、基板12b上に直列で配置された4つの発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4により構成されている。その際、これら各発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4は、矩形状(具体的には1mm四方の正方形)の発光面を有しており、互いに略密着した状態で配置されており、その表面が薄膜により封止されている。
As shown in the figure, the
この発光素子12は、その4つの発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4のうち、最上段に位置する発光チップ12a1の上端縁における左右方向の中点を、光軸Ax上の所定点Aに位置させるようにして配置されており、その発光中心(すなわち、上から2番目の発光チップ12a2と3番目の発光チップ12a3との間における左右方向の中点)Oは、光軸Axの鉛直下方に位置している。
The
この発光素子12は、ホルダ16に形成された上下方向に延びる溝部16aに嵌め込まれた状態で、ホルダ16に対して上下方向に移動可能に配置されている。そして、この発光素子12は、図示しないアクチュエータ(例えばステッピングモータ等)の駆動によって図示の位置と、この位置から下方へ移動した位置とを採り得るように構成されている。すなわち、この発光素子12は、その発光中心Oから光軸Axまでの鉛直距離を変更し得るように構成されている。
The
図4は、図2の部分詳細図であって、同図(a)は図2のIVa部詳細図、同図(b)は図2のIVb部詳細図である。 4 is a partial detailed view of FIG. 2, in which FIG. 4 (a) is a detailed view of the IVa portion of FIG. 2, and FIG. 4 (b) is a detailed view of the IVb portion of FIG.
同図にも示すように、反射型フレネルレンズとして構成された右側の扇形領域14A2は、所定点Aからの光を、各輪帯状プリズム14pの内周面14p1において光軸Axから離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズム14pに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズム14pの外周面14p2において前方へ向けて全反射させるように構成されている。
As shown in the figure, the right sector region 14A2 configured as a reflective Fresnel lens refracts light from a predetermined point A in a direction away from the optical axis Ax on the inner peripheral surface 14p1 of each
その際、発光素子12の発光面12aから出射して、扇形領域14A2における任意の輪帯状プリズム14pに入射した光は、その内周面14p1で屈折してから、その外周面14p2で全反射した後、同一点に入射した所定点Aからの光よりも右側に位置する発光領域からの光(図4において斜め右上方向に延びる斜線で示す領域内の光)は、所定点Aからの光よりも右向きの光となって、レンズ14の前方側表面14aから前方へ出射し、一方、所定点Aからの光よりも左側に位置する発光領域からの光(図4において斜め左上方向に延びる斜線で示す領域内の光)は、所定点Aからの光よりも左向きの光となって、レンズ14の前方側表面14aから前方へ出射するようになっている。
At that time, the light emitted from the
このことは、他の輪帯状プリズム14pに入射した光についても同様である。また、左側の扇形領域14A1も、右側の扇形領域14A2と全く同様の構成を有している。
The same applies to the light incident on the other
図5は、本実施形態に係る車両用照明灯具10からの照射光により、灯具前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを、発光素子12の発光面12aの配置と対応させて、透視的に示す図である。
FIG. 5 shows a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of the lamp by the irradiation light from the
同図(d)に示す配光パターンPA1は、発光素子12の発光面12aが、同図(a)に示す位置にあるときに形成される配光パターンであり、同図(e)に示す配光パターンPA2は、発光素子12の発光面12aが、同図(b)に示す位置にあるときに形成される配光パターンであり、同図(f)に示す配光パターンPA3は、発光素子12の発光面12aが、同図(c)に示す位置にあるときに形成される配光パターンである。
A light distribution pattern PA1 shown in FIG. 4D is a light distribution pattern formed when the
同図(a)〜(c)は、発光素子12の発光面12aを示す正面図であって、同図(a)は、発光面12aの上端縁が光軸Ax上に位置している状態を示し、同図(b)は、発光素子12が下方へ移動して、その発光面12aの上端縁が光軸Axの下方1mmの位置にある状態を示し、同図(c)は、発光素子12がさらに下方へ移動して、その発光面12aの上端縁が光軸Axの下方2mmの位置にある状態を示している。その際、発光素子12の発光中心Oは、同図(a)に示す状態では、光軸Axの鉛直下方2mmの位置にあり、同図(b)に示す状態では、光軸Axの鉛直下方3mmの位置にあり、同図(c)に示す状態では、光軸Axの鉛直下方4mmの位置にある。
FIGS. 4A to 4C are front views showing the
同図(d)に示す配光パターンPA1は、灯具正面方向の消点である(上記仮想鉛直スクリーンと光軸Axとの交点でもある)H−Vを略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとして形成されている。すなわち、この配光パターンPA1は、その下端縁が、H−Vを通る水平線であるH−H線よりもやや下方において、H−Vを通る鉛直線であるV−V線の位置から左右両側へ向けてやや下向きで略水平方向に延びており、それ以外の部分が、H−Vのやや上方に位置する点を中心とする略円形の外周縁形状を有している。そして、この配光パターンPA1は、H−Vの上方近傍の点を中心としてH−Vを含むように形成されたホットゾーン(すなわち高光度領域)HZ1を有している。 The light distribution pattern PA1 shown in FIG. 4D is slightly larger than 180 ° with HV being the vanishing point in the front direction of the lamp (which is also the intersection of the virtual vertical screen and the optical axis Ax). At the center angle, the lower end edge is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern extending in a substantially horizontal direction. That is, the light distribution pattern PA1 has both lower left and right sides from the position of the VV line that is a vertical line passing through HV slightly below the HH line that is a horizontal line passing through HV. The other part has a substantially circular outer peripheral shape centered on a point located slightly above HV. The light distribution pattern PA1 has a hot zone (that is, a high luminous intensity region) HZ1 formed so as to include HV around a point near the upper side of HV.
なお、この配光パターンPA1において、その輪郭を示す曲線と略同心状に形成された複数の曲線は等光度曲線であって、配光パターンPA1がその外周縁から中心へ向けて徐々に明るくなることを示している。この点、以下に説明する他の各配光パターンについても同様である。 In this light distribution pattern PA1, a plurality of curves formed substantially concentrically with the contour curve are isoluminous curves, and the light distribution pattern PA1 gradually becomes brighter from the outer peripheral edge toward the center. It is shown that. The same applies to the other light distribution patterns described below.
同図(e)に示す配光パターンPA2は、配光パターンPA1と略同じ位置に、該配光パターンPA1よりもひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成されている。その際、この配光パターンPA2は、配光パターンPA1と同様、その下端縁が、H−H線よりもやや下方においてV−V線の近傍から左右両側へ向けてやや下向きで略水平方向に延びているが、その左右方向の中央部には、略扇形の暗部DZ2がH−Vを囲むようにして形成されている。そして、この配光パターンPA2のホットゾーンHZ2は、暗部DZ2を囲むようにしてその周縁部に形成されている。 The light distribution pattern PA2 shown in FIG. 4E is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern that is slightly larger than the light distribution pattern PA1 at substantially the same position as the light distribution pattern PA1. At this time, the light distribution pattern PA2 has a lower end edge slightly below the HH line and slightly downward from the vicinity of the VV line toward the left and right sides in the substantially horizontal direction, like the light distribution pattern PA1. Although extending, a substantially fan-shaped dark portion DZ2 is formed at the central portion in the left-right direction so as to surround HV. And the hot zone HZ2 of this light distribution pattern PA2 is formed in the peripheral part so that the dark part DZ2 may be enclosed.
同図(f)に示す配光パターンPA3は、配光パターンPA2と略同じ位置に、該配光パターンPA2よりもさらにひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成されている。その際、この配光パターンPA3は、配光パターンPA2と同様、その下端縁が、H−H線よりもやや下方においてV−V線の近傍から左右両側へ向けてやや下向きで略水平方向に延びており、その左右方向の中央部に、略扇形の暗部DZ3がH−Vを囲むようにして形成されている。ただし、この暗部DZ3は、配光パターンPA2の暗部DZ2よりも大きい暗部として形成されている。そして、この配光パターンPA3のホットゾーンHZ3は、暗部DZ3の左右両側近傍に1対形成されている。 The light distribution pattern PA3 shown in FIG. 6F is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern that is slightly larger than the light distribution pattern PA2 at substantially the same position as the light distribution pattern PA2. At this time, the light distribution pattern PA3 has a lower end edge that is slightly downward from the vicinity of the VV line toward the left and right sides in a substantially horizontal direction slightly below the HH line, similarly to the light distribution pattern PA2. A substantially fan-shaped dark portion DZ3 is formed at the central portion in the left-right direction so as to surround HV. However, the dark portion DZ3 is formed as a dark portion larger than the dark portion DZ2 of the light distribution pattern PA2. A pair of hot zones HZ3 of the light distribution pattern PA3 is formed near the left and right sides of the dark portion DZ3.
同図(e)、(f)に示す車両2は、車両前方路面において自車と同一走行レーンを走行している前走車である。
A
車両前方路面に前走車2が存在しないときには、同図(d)に示す配光パターンPA1を採用することにより、車両前方路面の遠方領域をその上方空間と共に明るく照射することができる。
When the preceding
一方、前走車2が車両前方路面の遠方領域に位置しているときには、同図(e)に示すPA2を採用することにより、その略扇形の暗部DZ2に前走車2を位置させることができ、これにより前走車2のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その周囲を明るく照射することができる。
On the other hand, when the preceding
また、前走車2が車両前方路面の比較的近距離領域に位置しているときには、同図(f)に示すPA3を採用することにより、その比較的大きい略扇形の暗部DZ3に前走車2を位置させることができ、これにより前走車2のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その周囲を比較的広範囲にわたって明るく照射することができる。
Further, when the preceding
図6は、図5に示す3つの配光パターンPA1、PA2、PA3を、光線追跡のシミュレーションを行った結果として示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the three light distribution patterns PA1, PA2, and PA3 shown in FIG. 5 as a result of a ray tracing simulation.
同図に示すように、これら3つの配光パターンPA1、PA2、PA3の各々は、2点鎖線で示すハイビーム用配光パターンPHの中心部を構成する配光パターンとして形成されるようになっている。 As shown in the figure, each of these three light distribution patterns PA1, PA2, and PA3 is formed as a light distribution pattern constituting the center of the high beam light distribution pattern PH indicated by a two-dot chain line. Yes.
図7は、本実施形態に係る車両用照明灯具10からの照射光により形成される配光パターンPA1の成り立ちを説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the formation of the light distribution pattern PA1 formed by the irradiation light from the
同図(a)は、反射型フレネルレンズ14oを光軸Axを中心にして12個のセクタS1〜S12に等分割した状態で、発光素子12の発光面12aと共に示す正面図である。その際、この反射型フレネルレンズ14oは、レンズ14における扇形領域14A1、14A2の各々に形成された複数の輪帯状プリズム14pが、光軸Axを中心にして全周にわたって形成された構成となっている。
FIG. 4A is a front view showing the
同図(b)は、配光パターンPA1の元となる配光パターンPAoを、反射型フレネルレンズ14oにおける12個のセクタS1〜S12の各々からの出射光により形成される12個の配光パターン要素P1〜P12と共に示す図であって、光線追跡のシミュレーションを行った結果として得られた図である。 FIG. 6B shows the 12 light distribution patterns formed by the light emitted from each of the 12 sectors S1 to S12 in the reflection type Fresnel lens 14o. It is a figure shown with the elements P1-P12, Comprising: It is the figure obtained as a result of having performed the simulation of ray tracing.
同図(b)に示すように、セクタS1〜S12の位置が変化するのに伴って、配光パターン要素P1〜P12は、その形状を変化させるとともに、その位置をH−Vを中心にして徐々に変化させながら、H−Vまわりに2回転するようにして形成される。その際、左側6個の配光パターン要素P1〜P6は、右側6個の配光パターン要素P7〜P12と左右対称の位置関係で形成される。これは、発光素子12の発光中心Oが光軸Axの鉛直下方に位置していることによるものである。
As shown in FIG. 5B, as the positions of the sectors S1 to S12 change, the light distribution pattern elements P1 to P12 change their shapes and their positions around HV. It is formed so as to rotate twice around HV while gradually changing. At that time, the six light distribution pattern elements P1 to P6 on the left side are formed in a symmetrical relationship with the six light distribution pattern elements P7 to P12 on the right side. This is because the light emission center O of the
これら配光パターン要素P1〜P12は、いずれも略楔状に形成されるとともに、その尖端部がH−Vに掛かるように形成され、かつ、その尖端部が最も光度が高くなっている。 All of these light distribution pattern elements P1 to P12 are formed in a substantially wedge shape, and the tip portion thereof is formed so as to hang on HV, and the tip portion has the highest luminous intensity.
そして、これら配光パターン要素P1〜P12のうち、光軸Axの略真上に位置する2つのセクタS1、S12からの出射光により形成される配光パターン要素P1、P12および光軸Axの略真下に位置する2つのセクタS6、S7からの出射光により形成される配光パターン要素P6、P7は、H−Vから下方側へ拡がるように形成される。一方、光軸Axの右方向(灯具正面視では左方向)に位置する2つのセクタS3、S4からの出射光により形成される配光パターン要素P3、P4および光軸Axの左方向に位置する2つのセクタS9、S10からの出射光により形成される配光パターン要素P9、P10は、H−Vから上方側へ拡がるように形成される。その際、これら配光パターン要素P3、P4、P9、P10のH−Vから上方側へ拡がりの程度は、配光パターン要素P1、P6、P7、P12のH−Vから下方側への拡がりの程度よりも大きなものとなっている。 Of these light distribution pattern elements P1 to P12, the light distribution pattern elements P1 and P12 formed by the light emitted from the two sectors S1 and S12 positioned almost directly above the optical axis Ax and the optical axis Ax. The light distribution pattern elements P6 and P7 formed by the light emitted from the two sectors S6 and S7 located directly below are formed so as to expand downward from HV. On the other hand, the light distribution pattern elements P3 and P4 formed by the light emitted from the two sectors S3 and S4 positioned in the right direction of the optical axis Ax (leftward in the front view of the lamp) are positioned in the left direction of the optical axis Ax. The light distribution pattern elements P9 and P10 formed by the light emitted from the two sectors S9 and S10 are formed so as to expand from HV to the upper side. At this time, the extent of the light distribution pattern elements P3, P4, P9, and P10 spreading upward from the HV is the extent of the light distribution pattern elements P1, P6, P7, and P12 spreading downward from the HV. It is bigger than the degree.
残り4つの配光パターン要素P2、P5、P8、P11のうち、光軸Axの右上および左下に位置する2つのセクタP2、P8からの出射光により形成される配光パターン要素P2、P8は、H−Vから左方向やや上向きに拡がるように形成され、一方、光軸Axの左上および右下に位置する2つのセクタP11、P5からの出射光により形成される配光パターン要素P11、P5は、H−Vから右方向やや上向きに拡がるように形成される。その際、これら配光パターン要素P2、P5、P8、P11のH−Vからの拡がりの程度は、配光パターン要素P1、P6、P7、P12のH−Vから下方側への拡がりの程度よりも大きく、配光パターン要素P3、P4、P9、P10のH−Vから上方側へ拡がりの程度よりも小さなものとなっている。また、これら配光パターン要素P2、P5、P8、P11は、その下端縁が、H−H線のやや下方において、略水平方向に延びている。 Of the remaining four light distribution pattern elements P2, P5, P8, and P11, light distribution pattern elements P2 and P8 formed by light emitted from two sectors P2 and P8 located at the upper right and lower left of the optical axis Ax are: Light distribution pattern elements P11 and P5 formed by light emitted from the two sectors P11 and P5 located at the upper left and lower right of the optical axis Ax are formed so as to extend from HV to the left and slightly upward. , HV is formed so as to expand slightly to the right. At this time, the extent of the light distribution pattern elements P2, P5, P8, and P11 from HV is larger than the extent of the light distribution pattern elements P1, P6, P7, and P12 from HV to the lower side. The light distribution pattern elements P3, P4, P9, and P10 are smaller than the extent of spreading upward from HV. Further, these light distribution pattern elements P2, P5, P8, and P11 have their lower end edges extending in a substantially horizontal direction slightly below the HH line.
そして、これら12個の配光パターン要素P1〜P12を重畳させた配光パターンとして、配光パターンPAoが形成される。この配光パターンPAoは、H−Vのやや上方に位置する点を中心とする略円形の配光パターンとして形成されるが、そのMAX光度位置はH−V近傍に位置しており、このMAX光度位置と外形形状とを比例配分するような光度分布を有している。 A light distribution pattern PAo is formed as a light distribution pattern in which these twelve light distribution pattern elements P1 to P12 are superimposed. This light distribution pattern PAo is formed as a substantially circular light distribution pattern centered on a point located slightly above HV, and its MAX luminous intensity position is located in the vicinity of HV. It has a luminous intensity distribution that proportionally distributes the luminous intensity position and the outer shape.
本実施形態に係る車両用照明灯具10のレンズ14は、反射型フレネルレンズ14oに対して、光軸Axの略真上に位置する2つのセクタS1、S12および光軸Axの略真下に位置する2つのセクタS6、S7の部分が素通しレンズとして構成されているので、配光パターン要素P1、P6、P7、P12は得られない。すなわち、本実施形態に係る車両用照明灯具10からの照射光により形成される配光パターンPA1は、配光パターンPAoに対して、その配光パターン要素P1、P6、P7、P12が欠けたものとなり、これにより、図5(d)あるいは図6(d)に示すように、H−Vを略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の外形形状を有し、かつ、H−V近傍から周囲へ向けて徐々に暗くなる光度分布を有する配光パターンとなる。
The
この配光パターンPA1は、発光面12aの上端縁が光軸Ax上に位置している状態で形成されるが、発光面12aの上端縁が光軸Axから下方に離れると、これを構成する配光パターン要素P2〜P5、P8〜P11は、H−Vから遠ざかる方向へ変位し、その尖端部がH−Vから離れるので、配光パターンPA2のように、配光パターンPA1よりもひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成され、H−Vを囲む略扇形の暗部DZ2を有するものとなる。そして、発光面12aの上端縁が光軸Axからさらに下方に離れると、これを構成する配光パターン要素P2〜P5、P8〜P11は、H−Vからさらに遠ざかる方向へ変位し、その尖端部もH−Vからさらに離れるので、配光パターンPA3のように、配光パターンPA2よりもさらにひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成され、H−Vを囲む略扇形の暗部DZ3も大きなものとなる。
The light distribution pattern PA1 is formed in a state where the upper end edge of the
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、灯具前後方向に延びる光軸Axの近傍に配置された発光素子12からの光を、その前方側に配置されたレンズ14により、前方へ向けて偏向出射させる構成となっているが、そのレンズ14における左右1対の扇形領域14A1、14A2が反射型フレネルレンズとして構成されており、それ以外の上下1対の扇形領域14B1、14B2が素通しレンズとして構成されているので、灯具の前後長を短くしてこれをコンパクトに構成することができる。
As described above in detail, the
しかも、これら反射型フレネルレンズとして構成された左右1対の扇形領域14A1、14A2は、その後方側に位置する光軸Ax上の所定点Aからの光を、その各輪帯状プリズム14pの内周面14p1において光軸Axから離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズム14pに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズム14pの外周面14p2において前方へ向けて全反射させる構成となっているので、仮に、発光素子12の発光中心Oが光軸Ax上に位置しており、かつ、反射型フレネルレンズが全周にわたって形成されていたとすると、その光学的作用により、発光素子12の発光面12aの像が、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上において、H−Vを中心にして全周にわたって形成されることとなる。
Moreover, the pair of left and right fan-shaped regions 14A1 and 14A2 configured as the reflection type Fresnel lenses are configured to transmit light from a predetermined point A on the optical axis Ax located on the rear side thereof to the inner periphery of each
その点、本実施形態に係る車両用照明灯具10においては、発光素子12が、その発光中心Oを光軸Axから鉛直下方へずらすようにして配置されており、かつ、灯具正面視において、発光素子12の発光中心Oと光軸Axとを結ぶ直線が光軸Axから鉛直下方へ延びる直線となす角度をθ(すなわちθ=0°)としたときに、レンズ14における、光軸Axからθ/2の方向(すなわち鉛直下方)に延びる直線L1を基準にして中心角α(=60°)の角度範囲領域(すなわち扇形領域14B1)および光軸からθ/2+180°の方向(すなわち鉛直上方)に延びる直線L2を基準にして中心角β(=60°)の角度範囲領域(すなわち扇形領域14B2)が、素通しレンズとして構成されている(すなわち反射型フレネルレンズとして構成されていない領域として設定されている)ので、仮想鉛直スクリーン上において、H−V点を略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンPA1(または配光パターンPA2、PA3)が形成されるようにすることができる。したがって、この配光パターンPA1(または配光パターンPA2、PA3)を、車両前方路面を必要以上に明るく照射してしまうことなく遠方を明るく照射する配光パターンとすることができる。
In that respect, in the
このように本実施形態によれば、発光素子12を光源とする車両用照明灯具10において、これをコンパクトな構成とした上で、ハイビーム用配光パターンPHの中心部の構成に適した配光パターンPA1(または配光パターンPA2、PA3)を形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the
本実施形態に係る車両用照明灯具10において、その発光素子12の発光中心Oの光軸Axから鉛直下方へのずらし量を小さい値に設定すれば、略扇形の配光パターンPA1の中心部を明るくすることができ、一方、上記ずらし量を大きい値に設定すれば、略扇形の配光パターンPA2の中心部に略扇形の暗部DZ2を形成するとともに、この暗部DZ2の周縁部を明るくすることができ、また、上記ずらし量をさらに大きい値に設定すれば、略扇形の配光パターンPA3の中心部に略扇形の暗部DZ3を形成するとともに、この暗部DZ3の周縁部を明るくすることができる。そしてこれにより、前走車2の存在有無に応じて、また、前走車2の走行位置に応じて、前走車2のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その周囲を明るく照射することが可能となる。
In the
特に、本実施形態に係る車両用照明灯具10においては、発光素子12を鉛直下方へ移動させることにより、その発光中心Oから光軸Axまでの距離を変更し得るように構成されているので、走行状況に応じて、中心部に明るいホットゾーンHZ1を有する配光パターンPA1を形成したり、中心部に比較的小さい暗部DZ2を有する配光パターンPA2を形成したり、中心部に比較的大きい暗部DZ3を有する配光パターンPA3を形成したりすることができる。
In particular, the
また、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、発光素子12の発光中心Oが最も光軸Axに近づいたときでも、その発光面12aが灯具正面視において光軸Axと重複しない構成となっているので、このとき形成される略扇形の配光パターンPA1においても、該配光パターンPA1の中心部が該配光パターンPA1の下端縁から下方へ突出しないように形成することができる。そしてこれにより、車両前方路面を必要以上に明るく照射してしまわないようにすることが確実に可能となる。
Further, the
上記実施形態においては、発光素子12の各発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4が、正方形の発光面を有しているものとして説明したが、これ以外の形状の発光面を有するものを用いることも、もちろん可能である。
In the said embodiment, although demonstrated that each light emitting chip 12a1, 12a2, 12a3, 12a4 of the
また、上記実施形態においては、素通しレンズとして構成された1対の扇形領域14B1、14B2の中心角α、βが、いずれも60°であるものとして説明したが、45〜90°の角度範囲内であれば、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。その際、中心角α、βを60°よりも小さくすると、略扇形の配光パターンPA1、PA2、PA3の中心角が大きくなり、その下端縁の左右両側へ向けての下向き傾斜角が大きくなり、一方、中心角α、βを60°よりも大きくすると、略扇形の配光パターンPA1、PA2、PA3の中心角が小さくなり、その下端縁の左右両側へ向けての下向き傾斜角が小さくなる。 In the above embodiment, the center angles α and β of the pair of fan-shaped regions 14B1 and 14B2 configured as the through lenses have been described as being 60 °, but within an angle range of 45 to 90 °. If it is, the effect similar to the said embodiment can be acquired. At that time, if the central angles α and β are made smaller than 60 °, the central angles of the substantially fan-shaped light distribution patterns PA1, PA2 and PA3 are increased, and the downward inclination angle toward the left and right sides of the lower end edge is increased. On the other hand, when the central angles α and β are larger than 60 °, the central angles of the substantially fan-shaped light distribution patterns PA1, PA2, and PA3 are decreased, and the downward inclination angles toward the left and right sides of the lower end edge are decreased. .
さらに、上記実施形態においては、発光素子12が鉛直下方へ移動することにより、その発光中心Oから光軸Axまでの鉛直距離が変更する構成となっているものとして説明したが、以下の第1変形例に示すような構成を採用することも可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the
図8は、上記実施形態の第1変形例に係る車両用照明灯具の要部をその作用と共に示す、図5と同様の図である。 FIG. 8 is a view similar to FIG. 5, showing the main part of the vehicular illumination lamp according to the first modification of the embodiment together with its operation.
同図(a)〜(c)に示すように、本変形例においては、発光素子12が、上記実施形態の場合のように鉛直下方へ移動する構成となってはおらず、その発光面12aの面積が変化する構成となっている。
As shown in FIGS. 9A to 9C, in the present modification, the
すなわち、本変形例の発光素子12は、同図(a)に示すように、4つの発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4がすべて発光する態様と、同図(b)に示すように、最上段の発光チップ12a1を除く3つの発光チップ12a2、12a3、12a4が発光する態様と、同図(c)に示すように、下半分の2つの発光チップ12a3、12a4が発光する態様とを採り得るようになっている。
That is, the light-emitting
そしてこれにより、この発光素子12は、その発光中心Oから光軸Axまでの鉛直距離を変更し得るように構成されている。すなわち、同図(a)に示す位置では、上から2番目の発光チップ12a2と3番目の発光チップ12a3との間における左右方向の中点に発光中心Oが位置しており、同図(b)に示す位置では、上から3番目の発光チップ12a3の中央に発光中心Oが位置しており、同図(c)に示す位置では、上から3番目の発光チップ12a3と4番目の発光チップ12a4との間における左右方向の中点に発光中心Oが位置している。
Thus, the
同図(d)に示す配光パターンPB1は、発光素子12の発光面12aが、同図(a)に示す発光状態にあるときに形成される配光パターンである。
A light distribution pattern PB1 shown in FIG. 4D is a light distribution pattern formed when the
この配光パターンPB1は、上記実施形態の配光パターンPA1と全く同一の配光パターンである。 This light distribution pattern PB1 is the same light distribution pattern as the light distribution pattern PA1 of the above embodiment.
同図(e)に示す配光パターンPB2は、発光素子12の発光面12aが、同図(b)に示す発光状態にあるときに形成される配光パターンである。
A light distribution pattern PB2 shown in FIG. 5E is a light distribution pattern formed when the
この配光パターンPB2は、配光パターンPB1と同様、H−Vを略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとして形成されている。 Similar to the light distribution pattern PB1, the light distribution pattern PB2 is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern having a central angle slightly larger than 180 ° with the center at HV and a lower end edge extending in a substantially horizontal direction. Yes.
ただし、この配光パターンPB2における下端縁の左右方向の中央部には、略扇形の暗部DZ2がH−Vを囲むようにして形成されている。これは、発光面12aの上端縁が光軸Axから多少下方に変位していることによるものである。
However, a substantially fan-shaped dark part DZ2 is formed so as to surround HV at the center in the left-right direction of the lower edge of the light distribution pattern PB2. This is because the upper edge of the
また、この配光パターンPB2は、配光パターンPB1よりも全体的にやや暗い配光パターンとなっている。これは、配光パターンPB1が、4つの発光チップ12a1、12a2、12a3、12a4の発光により形成されるのに対し、配光パターンPB2は、3つの発光チップ12a2、12a3、12a4の発光により形成されることによるものである。 The light distribution pattern PB2 is a light distribution pattern that is slightly darker overall than the light distribution pattern PB1. This is because the light distribution pattern PB1 is formed by light emission of the four light emitting chips 12a1, 12a2, 12a3, and 12a4, whereas the light distribution pattern PB2 is formed by light emission of the three light emitting chips 12a2, 12a3, and 12a4. Is due to
同図(f)に示す配光パターンPB3は、発光素子12の発光面12aが、同図(c)に示す発光状態にあるときに形成される配光パターンである。
A light distribution pattern PB3 shown in FIG. 5F is a light distribution pattern formed when the
この配光パターンPB3は、配光パターンPB2と同様、H−Vを略中心にして180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとして形成されており、その下端縁の左右方向の中央部には、略扇形の暗部DZ3がH−Vを囲むようにして形成されている。 Similar to the light distribution pattern PB2, the light distribution pattern PB3 is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern having a central angle slightly larger than 180 ° with the center at HV and a lower end edge extending in a substantially horizontal direction. In addition, a substantially fan-shaped dark portion DZ3 is formed at the central portion of the lower end edge in the left-right direction so as to surround HV.
ただし、この配光パターンPB3は、その暗部DZ3が、配光パターンPB2の暗部DZ2よりも大きい形状を有しており、また、配光パターンPB2よりも全体的にやや暗い配光パターンとなっている。これは、発光面12aの上端縁が光軸Axからさらに下方に変位しており、かつ、配光パターンPB3が、2つの発光チップ12a3、12a4の発光により形成されることによるものである。
However, the light distribution pattern PB3 has a dark portion DZ3 whose shape is larger than the dark portion DZ2 of the light distribution pattern PB2, and is a light distribution pattern that is slightly darker overall than the light distribution pattern PB2. Yes. This is because the upper end edge of the
本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。 By adopting the configuration of this modification, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the case of the above embodiment.
その際、本変形例においては、配光パターンPB2、PB3の明るさが、上記実施形態の配光パターンPA2、PA3よりも暗いものとなるが、発光素子12を上下方向に移動させるためのアクチュエータを用いることなく上記作用効果を得ることができ、これにより灯具構成の簡素化を図ることができる。
At this time, in the present modification, the brightness of the light distribution patterns PB2 and PB3 is darker than that of the light distribution patterns PA2 and PA3 of the above embodiment, but an actuator for moving the
ところで、上記実施形態においては、発光素子12の発光中心Oが、光軸Axの鉛直下方に位置しているものとして説明したが、以下の第2変形例に示すような構成を採用することも可能である。
In the above embodiment, the light emission center O of the
図9は、上記実施形態の第2変形例に係る車両用照明灯具210を示す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a
同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具210の基本的な構成は上記実施形態に係る車両用照明灯具10と同様であるが、その発光素子12およびホルダ16は、上記実施形態の場合に対して、時計回り(灯具正面視では反時計回り)に90°回転した状態で配置されており、また、そのレンズ14は、上記実施形態の場合に対して、時計回りに45°回転した状態で配置されている。
As shown in the figure, the basic configuration of the
これにより、本変形例の発光素子12は、その発光中心Oが光軸Axの左側方に位置しており、そして、この発光中心Oが、図示の位置とこの位置から左側方へ移動した位置とを採り得る構成となっている。
Thereby, the
また、本変形例のレンズ14は、素通しレンズとして構成された1対の扇形領域14B1、14B2が、上記実施形態の場合に対して、時計回りに45°回転した位置に同一形状で形成された構成となっている。
Further, in the
すなわち、光軸Axの左斜め下方に位置する扇形領域14B1は、灯具正面視において、発光素子12の発光中心Oと光軸Axとを結ぶ直線(すなわち光軸Axから左方向へ水平に延びる直線)が光軸Axから鉛直下方へ延びる直線となす角度をθ(すなわちθ=90°)としたときに、レンズ14における、光軸Axからθ/2の方向(すなわち光軸Axから左斜め下方45°の方向)に延びる直線L3を基準にして中心角α(ただしα=60°)の角度範囲領域として設定されており、一方、光軸Axの右斜め上方に位置する扇形領域14B2は、灯具正面視において、光軸Axからθ/2+180°の方向(すなわち光軸Axから右斜め上方45°の方向)へ延びる直線L4を基準にして中心角β(ただしβ=60°)の角度範囲領域として設定されている。
That is, the fan-shaped region 14B1 located obliquely below and to the left of the optical axis Ax is a straight line connecting the light emission center O of the
図10は、本変形例に係る車両用照明灯具210の要部をその作用と共に示す、図5と同様の図である。
FIG. 10 is a view similar to FIG. 5, showing a main part of the
同図(a)に示すように、発光素子12が、その発光面12aの右端縁を光軸Ax上に位置させるように配置されているときには、同図(d)に示す配光パターンPC1が形成される。
As shown in FIG. 5A, when the
この配光パターンPC1は、上記実施形態の配光パターンPA1と同様、180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとして形成されている。ただし、この配光パターンPC1のホットゾーンHZ1は、V−V線の左側方近傍に位置しており、その外形形状は、H−Vのやや右側方に位置する点を中心として形成されている。 Similar to the light distribution pattern PA1 of the above embodiment, the light distribution pattern PC1 is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern having a central angle slightly larger than 180 ° and a lower end edge extending in a substantially horizontal direction. However, the hot zone HZ1 of the light distribution pattern PC1 is located in the vicinity of the left side of the VV line, and its outer shape is formed around a point located slightly to the right of the HV. .
同図(b)に示すように、発光素子12が左方へ移動して、その発光面12aの右端縁が光軸Axの左方1mmの位置にあるときには、同図(e)に示す配光パターンPC2が形成される。
As shown in FIG. 5B, when the
この配光パターンPC2は、配光パターンPC1と略同じ位置に、該配光パターンPC1よりもひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成されている。その際、この配光パターンPC2は、配光パターンPC1と同様、その下端縁が、H−H線よりもやや下方においてV−V線の近傍から左右両側へ向けてやや下向きで略水平方向に延びているが、その左右方向の中央部には、略扇形の暗部DZ2がH−Vを囲むようにして形成されている。そして、この配光パターンPC2のホットゾーンHZ2は、暗部DZ2を囲むようにしてその周縁部に形成されている。 The light distribution pattern PC2 is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern that is slightly larger than the light distribution pattern PC1 at substantially the same position as the light distribution pattern PC1. At this time, similar to the light distribution pattern PC1, the lower end edge of the light distribution pattern PC2 is slightly downward from the vicinity of the VV line toward the left and right sides in the substantially horizontal direction slightly below the HH line. Although extending, a substantially fan-shaped dark portion DZ2 is formed at the central portion in the left-right direction so as to surround HV. And the hot zone HZ2 of this light distribution pattern PC2 is formed in the peripheral part so that the dark part DZ2 may be enclosed.
同図(c)に示すように、発光素子12がさらに左方へ移動して、その発光面12aの右端縁が光軸Axの左方2mmの位置にあるときには、同図(f)に示す配光パターンPC3が形成される。
As shown in FIG. 6C, when the
この配光パターンPC3は、配光パターンPC2と略同じ位置に、該配光パターンPC2よりもさらにひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成されている。その際、この配光パターンPC3は、配光パターンPC2と同様、その下端縁が、H−H線よりもやや下方においてV−V線の近傍から左右両側へ向けてやや下向きで略水平方向に延びており、その左右方向の中央部に、略扇形の暗部DZ3がH−Vを囲むようにして形成されている。ただし、この暗部DZ3は、配光パターンPC2の暗部DZ2よりも大きい暗部として形成されている。そして、この配光パターンPC3のホットゾーンHZ3は、暗部DZ3を左寄りに囲むようにして形成されている。 The light distribution pattern PC3 is formed as a substantially fan-shaped light distribution pattern that is slightly larger than the light distribution pattern PC2 at substantially the same position as the light distribution pattern PC2. At this time, similar to the light distribution pattern PC2, the lower end edge of the light distribution pattern PC3 is slightly below the HH line and slightly downward from the vicinity of the VV line toward the left and right sides, in a substantially horizontal direction. A substantially fan-shaped dark portion DZ3 is formed at the central portion in the left-right direction so as to surround HV. However, the dark portion DZ3 is formed as a dark portion larger than the dark portion DZ2 of the light distribution pattern PC2. The hot zone HZ3 of the light distribution pattern PC3 is formed so as to surround the dark part DZ3 to the left.
図11は、本変形例に係る車両用照明灯具210からの照射光により形成される配光パターンPC1の成り立ちを説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the formation of the light distribution pattern PC1 formed by the irradiation light from the
同図(a)は、反射型フレネルレンズ14oを光軸Axを中心にして12個のセクタS1〜S12に等分割した状態で、発光素子12の発光面12aと共に示す正面図である。その際、この反射型フレネルレンズ14oは、レンズ14における扇形領域14A1、14A2の各々に形成された複数の輪帯状プリズム14pが、光軸Axを中心にして全周にわたって形成された構成となっている。
FIG. 4A is a front view showing the
同図(b)は、配光パターンPC1の元となる配光パターンPCoを、反射型フレネルレンズ14oにおける12個のセクタS1〜S12の各々からの出射光により形成される12個の配光パターン要素P1〜P12と共に示す図であって、光線追跡のシミュレーションを行った結果として得られた図である。 FIG. 6B shows a light distribution pattern PCo that is the basis of the light distribution pattern PC1, and 12 light distribution patterns formed by light emitted from each of the 12 sectors S1 to S12 in the reflective Fresnel lens 14o. It is a figure shown with the elements P1-P12, Comprising: It is the figure obtained as a result of having performed the simulation of ray tracing.
同図(b)に示す配光パターン要素P1〜P12は、図7に示す配光パターン要素P4〜P12、P1〜P3を、それぞれH−Vを中心にして時計回りに90°回転させたものとなっている。これは、上記実施形態においては、発光素子12の発光中心Oが光軸Axの鉛直下方に位置しているのに対し、本変形例においては、発光素子12の発光中心Oが光軸Axの左側方に位置していることによるものである。そして、これら12個の配光パターン要素P1〜P12を重畳させた配光パターンとして形成される配光パターンPCoも、図7に示す配光パターンPAoを、H−Vを中心にして時計回りに90°回転させたものとなっている。
The light distribution pattern elements P1 to P12 shown in FIG. 7B are obtained by rotating the light distribution pattern elements P4 to P12 and P1 to P3 shown in FIG. 7 by 90 degrees clockwise around HV. It has become. This is because, in the above embodiment, the light emission center O of the
本変形例に係る車両用照明灯具210のレンズ14は、反射型フレネルレンズ14oに対して、光軸Axの右斜め上方に位置するセクタS2およびその両側に位置するセクタS1、S3の半分ならびに光軸Axの左斜め下方に位置するセクタS8およびその両側に位置するセクタS7、S9の半分が素通しレンズとして構成されているので、配光パターン要素P2および配光パターン要素P1、P3の半分ならびに配光パターン要素P8および配光パターン要素P7、P9の半分は得られない。
The
すなわち、本変形例に係る車両用照明灯具210からの照射光により形成される配光パターンPC1は、配光パターンPCoに対して、配光パターン要素P2および配光パターン要素P1、P3の半分ならびに配光パターン要素P8および配光パターン要素P7、P9の半分が欠けたものとなり、これにより、図10(d)に示すように、180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンとして形成され、そのホットゾーンHZ1がV−V線の左側方近傍に位置し、その外形形状がH−Vのやや右側方に位置する点を中心として形成されることとなる。
That is, the light distribution pattern PC1 formed by the irradiation light from the
この配光パターンPC1は、発光面12aの右端縁が光軸Ax上に位置している状態で形成されるが、発光面12aの右端縁が光軸Axから左方に離れると、これを構成する配光パターン要素P4〜P6、P10〜P12、および配光パターン要素P1、P3、P7、P9の半分は、H−Vから遠ざかる方向へ変位し、その尖端部がH−Vから離れるので、配光パターンPC2のように、配光パターンPC1よりもひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成され、H−Vを囲む略扇形の暗部DZ2を有するものとなる。そして、発光面12aの右端縁が光軸Axからさらに左方に離れると、これを構成する配光パターン要素P4〜P6、P10〜P12、および配光パターン要素P1、P3、P7、P9の半分は、H−Vからさらに遠ざかる方向へ変位し、その尖端部もH−Vからさらに離れるので、配光パターンPC3のように、配光パターンPC2よりもさらにひと回り大きい略扇形の配光パターンとして形成され、その略扇形の暗部DZ3が暗部DZ2よりも大きなものとして形成される。
The light distribution pattern PC1 is formed in a state where the right end edge of the
本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。 By adopting the configuration of this modification, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the case of the above embodiment.
その際、本変形例において形成される配光パターンPC1、PC2、PC3は、上記実施形態において形成される配光パターンPA1、PA2、PA3のように、V−V線に関して左右対称形状を有する配光パターンとはならないが、これら配光パターンPA1、PA2、PA3と略同様の光度分布を有するものとなる。 At that time, the light distribution patterns PC1, PC2, and PC3 formed in the present modification have a symmetrical shape with respect to the VV line, like the light distribution patterns PA1, PA2, and PA3 formed in the above embodiment. Although it does not become a light pattern, it has a light intensity distribution substantially the same as these light distribution patterns PA1, PA2, and PA3.
なお、本変形例に係る車両用照明灯具210は、ヘッドランプユニットと共に、車両前端部に左右1対設けられることとなるので、その際、左右1対の車両用照明灯具210を左右対称の構造としておけば、配光パターンPC1、PC2、PC3を左右対称形状で1対形成することができる。そして、これら左右1対の車両用照明灯具210からの照射光により形成される左右対称の配光パターンPC1、PC2、PC3を各々合成することにより、V−V線に関して左右対称形状の配光パターンを各々形成することができる。
Note that the
上記実施形態および各変形例においては、角度θの値がθ=0°、θ=90°である場合について説明したが、これ以外の角度の設定した場合においても、1対の扇形領域14B1、14B2を、θ/2の方向に延びる直線およびθ/2+180°の方向に延びる直線の各々を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域に設定することにより、上記実施形態および各変形例と同様、180°よりもやや大きい中心角で、下端縁が略水平方向に延びる略扇形の配光パターンが形成されるようにすることができる。 In the above embodiment and each modified example, the case where the value of the angle θ is θ = 0 ° and θ = 90 ° has been described, but even when other angles are set, the pair of sector regions 14B1, 14B2 is set to an angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to each of a straight line extending in the direction of θ / 2 and a straight line extending in the direction of θ / 2 + 180 °. Similarly, a substantially fan-shaped light distribution pattern having a central angle slightly larger than 180 ° and a lower end edge extending in a substantially horizontal direction can be formed.
なお、上記実施形態および各変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。 In addition, the numerical value shown as a specification in the said embodiment and each modification is only an example, and of course, you may set these to a different value suitably.
2 前走車
10、210 車両用照明灯具
12 発光素子
12a 発光面
12a1、12a2、12a3、12a4 発光チップ
12b 基板
14 レンズ
14A1、14A2 扇形領域(反射型フレネルレンズとして構成された領域)
14B1、14B2 扇形領域(反射型フレネルレンズとして構成されていない領域(素通しレンズとして構成された領域))
14a 前方側表面
14b 後方側表面
14o 反射型フレネルレンズ
14p 輪帯状プリズム
14p1 内周面
14p2 外周面
16 ホルダ
16a 溝部
A 所定点
Ax 光軸
DZ2、DZ3 暗部
HZ1、HZ2、HZ3 ホットゾーン
L1、L2、L3、L4 直線
O 発光中心
PAo、PCo 元となる配光パターン
PA1、PA2、PA3、PB1、PB2、PB3、PC1、PC2、PC3 略扇形の配光パターン
PH ハイビーム用配光パターン
P1〜P12 配光パターン要素
S1〜S12 セクタ
α、β 中心角
2 Front-running
14B1, 14B2 Fan-shaped area (area not configured as a reflective Fresnel lens (area configured as a through lens))
14a
Claims (3)
上記発光素子が、該発光素子の発光中心を上記光軸からずらすようにして配置されており、
上記レンズが、該レンズの後方側表面に、上記光軸を含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で上記光軸を中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズムが形成されてなり、該レンズよりも後方側に位置する上記光軸上の所定点からの光を該光軸と平行な光として前方へ向けて出射させるフレネルレンズとして構成されており、
このフレネルレンズが、上記所定点からの光を、上記各輪帯状プリズムの内周面において上記光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されており、
灯具正面視において、上記発光素子の発光中心と上記光軸とを結ぶ直線が上記光軸から鉛直下方へ延びる直線となす角度をθとしたときに、上記レンズにおける、上記光軸からθ/2の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域および上記光軸からθ/2+180°の方向に延びる直線を基準にして中心角45〜90°の角度範囲領域が、上記反射型フレネルレンズとして構成されていない領域として設定されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。 A vehicle comprising: a light emitting element disposed in the vicinity of an optical axis extending in the front-rear direction of the lamp; and a lens disposed in front of the light emitting element and deflecting and emitting light from the light emitting element forward. In lighting fixtures,
The light emitting element is disposed so as to shift the light emission center of the light emitting element from the optical axis,
The lens is formed with a plurality of annular prisms extending concentrically around the optical axis in a state where a cross-sectional shape along a plane including the optical axis is set in a sawtooth shape on a rear surface of the lens. It is configured as a Fresnel lens that emits light from a predetermined point on the optical axis located on the rear side of the lens toward the front as light parallel to the optical axis,
The Fresnel lens causes the light from the predetermined point to enter the annular prism in a manner that refracts the light from the optical axis on the inner peripheral surface of each annular prism, and then causes the incident light to enter the annular prism. It is configured as a reflective Fresnel lens that totally reflects forward on the outer peripheral surface of the belt-like prism,
When the angle between a straight line connecting the light emission center of the light emitting element and the optical axis and a straight line extending vertically downward from the optical axis is θ / 2 in the front view of the lamp, θ / 2 from the optical axis in the lens. An angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to a straight line extending in the direction of the angle, and an angle range region having a central angle of 45 to 90 ° with respect to a straight line extending in the direction of θ / 2 + 180 ° from the optical axis. A vehicular illumination lamp characterized by being set as a region not configured as a reflective Fresnel lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008212158A JP2010049892A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Lighting lamp for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008212158A JP2010049892A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Lighting lamp for vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010049892A true JP2010049892A (en) | 2010-03-04 |
Family
ID=42066808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008212158A Pending JP2010049892A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Lighting lamp for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010049892A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109490996A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-19 | 法雷奥照明公司 | Fresnel lens with variable draft angle |
-
2008
- 2008-08-20 JP JP2008212158A patent/JP2010049892A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109490996A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-19 | 法雷奥照明公司 | Fresnel lens with variable draft angle |
| CN109490996B (en) * | 2017-09-11 | 2021-08-06 | 法雷奥照明公司 | Fresnel lens with variable draft angle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5253888B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP4024628B2 (en) | Vehicle headlamp | |
| JP4002159B2 (en) | Vehicle headlamp | |
| JP4044024B2 (en) | Vehicle headlamp | |
| JP4391870B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP4615417B2 (en) | Vehicle headlamp lamp unit | |
| JP4339156B2 (en) | Vehicle lamp unit | |
| JP6621697B2 (en) | Vehicle lighting | |
| JP5179328B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP5350771B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP6905862B2 (en) | Optical unit | |
| JP2003317514A (en) | Light source unit | |
| JP2006164858A (en) | Vehicular lighting fixture | |
| JP7506809B2 (en) | Vehicle lighting fixtures | |
| JP5467917B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP2009009787A (en) | Lighting lamp tool for vehicle | |
| JP4339153B2 (en) | Vehicle lamp unit | |
| JP5839677B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP2010061848A (en) | Vehicular lighting fixture | |
| JP5518607B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP5518606B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP7071347B2 (en) | Optical unit | |
| JP4234074B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| JP5865041B2 (en) | Lighting fixtures for vehicles | |
| WO2020071096A1 (en) | Vehicular lamp |