JPH0650107U - Projector headlight - Google Patents
Projector headlightInfo
- Publication number
- JPH0650107U JPH0650107U JP090425U JP9042592U JPH0650107U JP H0650107 U JPH0650107 U JP H0650107U JP 090425 U JP090425 U JP 090425U JP 9042592 U JP9042592 U JP 9042592U JP H0650107 U JPH0650107 U JP H0650107U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- light
- projector
- projection lens
- focal length
- 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
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
- F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロジェクタ型前照灯を構成する投影レンズ
において色収差に起因する色縞が配光パターン上で目立
たないようにする。
【構成】 プロジェクタ型前照灯1は、反射面3による
反射光を反射面の第2焦点F2近傍に配置された遮光板
5の上縁近傍に集光し、カットラインを有するパターン
像を規定してから投影レンズ8を介して投影する。投影
レンズ8を正面から見たときに上側領域10の焦点Fu
(後方焦点距離=Bfu)を遮光板5の上縁前端に位置
させ、下側領域11の焦点Fd(後方焦点距離=Bfd
(≧Bfu))を焦点Fuの下方に位置させ、両領域1
0、11の境界領域として2次曲面領域9を設ける。焦
点Fuから出て下側領域11を通る青色光は下向きに曲
げられカットラインの下方に向けられる。
(57) [Abstract] [Purpose] To prevent color stripes caused by chromatic aberration from being conspicuous on a light distribution pattern in a projection lens that constitutes a projector-type headlight. A projector type headlamp 1 condenses light reflected by a reflecting surface 3 near an upper edge of a light shielding plate 5 arranged near a second focal point F2 of the reflecting surface, and defines a pattern image having a cut line. Then, the image is projected through the projection lens 8. When the projection lens 8 is viewed from the front, the focus Fu of the upper region 10
(Rear focal length = Bfu) is located at the front edge of the upper edge of the light shielding plate 5, and the focus Fd of the lower region 11 (rear focal length = Bfd)
(≧ Bfu)) is located below the focal point Fu, and both regions 1
A quadric surface area 9 is provided as a boundary area between 0 and 11. The blue light emitted from the focal point Fu and passing through the lower region 11 is bent downward and directed below the cut line.
Description
【0001】[0001]
本考案プロジェクタ型前照灯は、投影レンズの色収差に起因する色縞の抑制と レンズによる配光パターンの水平拡散を目的とした新規なプロジェクタ型前照灯 を提供しようとするものである。 The projector-type headlight of the present invention is intended to provide a novel projector-type headlight for the purpose of suppressing color stripes caused by chromatic aberration of a projection lens and horizontally diffusing a light distribution pattern by the lens.
【0002】[0002]
車輌用前照灯として投影器の像映原理を利用したプロジェクタ型前照灯が知ら れており、小径でありながら配光特性に優れ、ホットゾーンが広く均一に分布す る等の利点を有する。 A projector-type headlight that uses the image projection principle of a projector is known as a vehicle headlight, and has advantages such as a small diameter, excellent light distribution characteristics, and a wide and even distribution of hot zones. .
【0003】 図11はプロジェクタ型前照灯の構成を概略的に示すものである。FIG. 11 schematically shows the structure of a projector-type headlight.
【0004】 プロジェクタ型前照灯aは、光源bから出射した光のうち楕円反射鏡cによっ て反射した光lを、遮光板dの上縁から前後方向のいずれかに僅かに変位した近 傍位置に集光させて所定の光をカットした後、前方に配置された投影レンズeに よって遮光板dの倒立像を遠方に投影する構造となっており、これによってすれ 違いビームに特有のカットライン(あるいはカットオフライン)が形成される。 尚、図中に1点鎖線で示すL−L線は光軸である。The projector-type headlight a is a light that is reflected by an elliptical reflecting mirror c among lights emitted from a light source b, and is slightly displaced in the front-back direction from the upper edge of the light shielding plate d. After condensing light at a near position and cutting a predetermined light, the projection lens e arranged in the front projects the inverted image of the light shielding plate d to a distant position, which is peculiar to the passing beam. A cut line (or cut-off line) is formed. The LL line indicated by the alternate long and short dash line in the figure is the optical axis.
【0005】 投影レンズeは光源側の面が平坦で、出射面が一般には非球面形状とされ、そ の焦点は遮光板dの上縁近傍に位置している。The projection lens e has a flat surface on the light source side and an emission surface that is generally aspherical, and its focal point is located near the upper edge of the light shielding plate d.
【0006】 図12は投影レンズeの正面形状を示すものであり、投影レンズeは水平方向 に延びるRH−LH軸と鉛直方向に延びるUVーDV軸との交点Oを通りこれら に直交して前後方向に延びる光軸L−L(紙面に対して垂直な軸)に関して回転 対称とされ、単一の焦点を有する。FIG. 12 shows the front shape of the projection lens e. The projection lens e passes through an intersection point O of the RH-LH axis extending in the horizontal direction and the UV-DV axis extending in the vertical direction and is orthogonal to them. It is rotationally symmetric with respect to an optical axis L-L extending in the front-rear direction (axis perpendicular to the paper surface) and has a single focal point.
【0007】[0007]
ところで、上記したようなプロジェクタ型前照灯の問題点として、投影レンズ eの色収差により近軸領域から外れた光が分光してカットラインの近傍に虹模様 が現れてしまい、視認性の低下を招くことが知られている。 By the way, as a problem of the projector type headlight as described above, the light deviated from the paraxial region is dispersed due to the chromatic aberration of the projection lens e, and a rainbow pattern appears in the vicinity of the cut line, which reduces the visibility. It is known to invite.
【0008】 これは図11に示すように投影レンズeの周辺部に入射した光についてレンズ の色収差により分光現象が生じ、青色光lbの方が赤色光lrより光軸側に屈折 されるために起こるものであり、その結果カットラインの近傍に色縞が生じるこ とになり、車輌のピッチング(前後方向の揺れ)時等において、ヘッドライト光 が色味を帯びるため、時として信号灯や標識灯に誤認される虞れがあり走行安全 性に問題を生じ、また、見る角度によってヘッドライト光に赤や青の色変化が生 じるため、道路利用者(対向車の運転者や歩行者)に不快感や眩惑を与えてしま うといった不都合を招く等の問題がある。This is because as shown in FIG. 11, the light incident on the peripheral portion of the projection lens e undergoes a spectral phenomenon due to the chromatic aberration of the lens, and the blue light lb is refracted more toward the optical axis side than the red light lr. As a result, color stripes are generated near the cut line, and when the vehicle is pitched (swaying in the front-back direction), the headlight light takes on a tint. Road users (oncoming drivers and pedestrians) because the headlight light changes color red or blue depending on the viewing angle. There is a problem such as causing inconvenience such as giving discomfort and dazzling.
【0009】 尚、図12の斜線部に示すように、レンズの下縁寄りの領域gにおいて青色収 差が目立ち、レンズの上縁寄りの領域fにおいて赤色収差が目立つことになるが 、特に青色収差の方が著しく違和感が大きいため、レンズの下半部の形状につい ての改善を必要とする。As shown by the shaded area in FIG. 12, a blue difference is conspicuous in a region g near the lower edge of the lens, and a red aberration is noticeable in a region f near the upper edge of the lens, but particularly blue. Since chromatic aberration is more unnatural, it is necessary to improve the shape of the lower half of the lens.
【0010】[0010]
そこで、本考案は上記した課題を解決するために、反射鏡の第1の焦点位置に 光源を配置し、反射鏡の第2の焦点位置に反射光を集光させ、第2の焦点位置の 近傍に上縁が位置するように配置された遮光板によってカットラインを限定した 後、前方の投影レンズを介してパターン像を投影するように構成されたプロジェ クタ型前照灯において、投影レンズのほぼ中央を水平方向に延びるように位置し た第1の領域の出射面の形状を2次曲面状にするとともに、第1の領域の上側に 位置する第2の領域に係る焦点を遮光板の上縁近傍に位置させ、第1の領域の下 側に位置する第3の領域に係る後方焦点距離を上記第2の領域に係る後方焦点距 離以上とし、第3の領域に係る焦点を第2の領域に係る焦点より下側に位置させ たものである。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention arranges a light source at the first focus position of the reflecting mirror, collects reflected light at the second focus position of the reflecting mirror, and In a projector-type headlamp configured to project a pattern image through a front projection lens after limiting the cut line by a light-shielding plate arranged so that its upper edge is located in the vicinity, The emission surface of the first area, which is located so as to extend in the horizontal direction at the substantially center, is formed into a quadric surface, and the focus of the second area, which is located above the first area, is set on the shading plate. The rear focal length of the third region, which is located near the upper edge and below the first region, is equal to or greater than the rear focal length of the second region, and the focus of the third region is It is located below the focal point of area 2.
【0011】[0011]
本考案によれば、レンズの上側部分と下側部分とで焦点位置を鉛直面内でずら すとともに下側部分の後方焦点距離を上側部分の後方焦点距離以上となるように 設計することによって、遮光板の上縁前端部を通過してレンズの下側部分を通る 光を下向きの光に制御することができ、青色光をカットラインの下方に向けるこ とで色収差の低減を図ることができる。 According to the present invention, the focal positions of the upper part and the lower part of the lens are shifted in the vertical plane, and the rear focal length of the lower part is designed to be equal to or larger than the rear focal length of the upper part. Light that passes through the front edge of the upper edge of the shading plate and passes through the lower part of the lens can be controlled to be downward light, and chromatic aberration can be reduced by directing blue light below the cut line. .
【0012】[0012]
以下に、本考案プロジェクタ型前照灯を図示した各実施例に従って説明する。 Hereinafter, a projector type headlight according to the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.
【0013】 図1乃至図5は本考案の第1の実施例を示すものである。1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
【0014】 プロジェクタ型前照灯1は図3に示すように、反射鏡の前方に遮光板が配置さ れ、さらにその前方に投影レンズが配置された構成とされている。As shown in FIG. 3, the projector-type headlamp 1 has a configuration in which a light-shielding plate is arranged in front of the reflecting mirror and a projection lens is arranged in front of it.
【0015】 図中2は楕円反射鏡であり、光軸(L−L)回りの回転楕円面を光軸方向にお いて略半截した形状の反射面3を有している。よって、この反射面3は内側の第 1焦点F1と外側の第2焦点F2とを有する。In the figure, reference numeral 2 denotes an elliptical reflecting mirror, which has a reflecting surface 3 having a shape in which a spheroidal surface around the optical axis (LL) is roughly cut in the optical axis direction. Therefore, the reflecting surface 3 has an inner first focal point F1 and an outer second focal point F2.
【0016】 4はコイル状のフィラメントであり、その中心軸が前記反射面3の光軸L−L に沿うようにして配置されるとともに、その略中心が反射面3の第1焦点F1に 位置している。従って、このフィラメント4から出射した後反射面3で反射した 光は第2焦点F2に集光し、それから前方へ拡がって行く。Reference numeral 4 denotes a coil-shaped filament, which is arranged such that its central axis is along the optical axis L-L of the reflecting surface 3 and whose substantially center is located at the first focal point F 1 of the reflecting surface 3. is doing. Therefore, the light emitted from the filament 4 and then reflected by the reflecting surface 3 is focused on the second focal point F2 and then spreads forward.
【0017】 5は前方を向いて湾曲した形状を有する遮光板であり、反射面3の光軸L−L を横切るようにして配置され、かつ、その上端縁6の高さは光軸L−Lを含む水 平面に近接されている。そして、上端縁6を光軸L−Lを含む鉛直面で2分した ときに片側の上端縁の高さが他方の側の上端縁に比べて稍低くされており、両者 がつながる光軸L−Lの近傍に斜面7が形成されている。Reference numeral 5 denotes a light shielding plate having a curved shape facing forward, arranged so as to cross the optical axis L-L of the reflecting surface 3, and the height of the upper end edge 6 of the light shielding plate 5 is the optical axis L-. It is close to the horizontal plane containing L. When the upper edge 6 is bisected by a vertical plane including the optical axis L-L, the height of the upper edge on one side is slightly lower than the upper edge on the other side, and the optical axis L connecting the two is connected. A slope 7 is formed near -L.
【0018】 反射面3の第2焦点F2は、遮光板5の上端縁6の左右方向における中央の真 上から稍前方に寄った光軸L−L上、つまり上端縁6の前端に位置している。The second focal point F2 of the reflecting surface 3 is located on the optical axis L-L, which is slightly toward the front from the center right above the upper edge 6 of the light shielding plate 5 in the left-right direction, that is, at the front end of the upper edge 6. ing.
【0019】 8は遮光板5の前方に配置された投影レンズであり、遮光板5側の面が平坦と された凸平レンズ(つまり、入射側の第1曲面が平面、出射側の第2曲面が凸面 である。)が用いられている。Reference numeral 8 denotes a projection lens arranged in front of the light shielding plate 5, and is a convex plano lens having a flat surface on the light shielding plate 5 side (that is, the first curved surface on the incident side is a flat surface and the second curved surface on the emission side is a second surface). The curved surface is convex.) Is used.
【0020】 図1は投影レンズ8の正面図であり、光軸L−Lに一致するz軸(図1では紙 面に垂直な軸であり、光源に向かう方向を正方向とする。)に直交して水平方向 に延びる軸をx軸(右方を正方向とする。)とし、このx軸に直交して鉛直方向 に延びる軸をy軸(上方を正方向とする。)とするとともに、これら直交座標軸 の原点が投影レンズ8の頂点Oに一致するように座標系を設定している。FIG. 1 is a front view of the projection lens 8, which is aligned with the optical axis L-L along the z-axis (in FIG. 1, the axis is perpendicular to the paper surface and the direction toward the light source is the positive direction). An axis extending orthogonally in the horizontal direction is defined as an x-axis (the right side is the positive direction), and an axis extending in the vertical direction orthogonal to the x-axis is a y-axis (the upward direction is the positive direction). The coordinate system is set so that the origins of these orthogonal coordinate axes coincide with the vertex O of the projection lens 8.
【0021】 投影レンズ8は焦点距離に関して3つの領域に区分されており、光軸に関して 非回転対称の形状とされ、その周縁部8aがレンズ据え付部となっている。The projection lens 8 is divided into three regions with respect to the focal length, has a non-rotationally symmetric shape with respect to the optical axis, and its peripheral portion 8a is a lens mounting portion.
【0022】 x軸に沿って水平に延びる長方形状の領域9は2次曲面領域とされ、x−z平 面での断面が2次曲線状をなし、y−z平面での断面が直線状をなす形状を有し ている。The rectangular area 9 extending horizontally along the x-axis is a quadric surface area, and the cross section in the xz plane is a quadratic curve, and the cross section in the yz plane is linear. It has the shape of
【0023】 2次曲面領域9の上下には領域10、11がそれぞれ位置しており、上側領域 10に属するレンズ部分の焦点位置と、下側領域11に属するレンズ部分の焦点 位置とは異なっている。Regions 10 and 11 are respectively located above and below the quadric surface region 9, and the focal position of the lens portion belonging to the upper region 10 and the focal position of the lens portion belonging to the lower region 11 are different. There is.
【0024】 上側領域10のレンズ部は、z軸上に焦点を有し、z軸を回転対称軸にもつ非 球面レンズとされている。The lens portion of the upper region 10 is an aspherical lens having a focus on the z axis and having the z axis as a rotational symmetry axis.
【0025】 また、下側領域11のレンズ部は、z軸に平行であってその下側に位置する直 線(つまり、2次曲面領域9と下側領域11との境界線12とy−z平面との交 点を点Cとしたとき、点Cと通り図1の紙面に垂直に延びる直線)上に焦点を有 し、この直線を回転対称軸にもつ非球面レンズとされている。Further, the lens portion of the lower region 11 is parallel to the z-axis and is located on the lower side thereof (that is, the boundary line 12 between the quadric surface region 9 and the lower region 11 and y−). When the point of intersection with the z-plane is point C, the focal point is on a straight line passing through point C and extending perpendicularly to the plane of the paper of FIG. 1, and this aspherical lens has this rotational axis as the axis of rotational symmetry.
【0026】 尚、領域10、11については一般には非回転対称性の曲面形状を採ることが できる。It should be noted that the regions 10 and 11 can generally have a non-rotationally symmetric curved surface shape.
【0027】 図2はy−z平面によってプロジェクタ型前照灯1の前寄りの部分を切断した ときの光路図を示すものである。FIG. 2 shows an optical path diagram when the front portion of the projector type headlamp 1 is cut by the yz plane.
【0028】 光線13に示すようにx−z平面の上側領域10についての焦点Fu(後方焦 点距離を「Bfu」とする。)は遮光板5の上縁前端の光軸上に設定されている 。As shown by the light ray 13, the focal point Fu (the rear focal length is “Bfu”) for the upper area 10 of the xz plane is set on the optical axis of the front edge of the upper edge of the light shielding plate 5. There is.
【0029】 また、x−z平面の下側領域11の焦点Fd(後方焦点距離を「Bfd」とす る。)は上記焦点Fuの下側に設定されている。The focus Fd (the rear focal length is “Bfd”) of the lower area 11 of the xz plane is set below the focus Fu.
【0030】 つまり、焦点Fdはy=−ΔD(但し、ΔD>0)の直線14と遮光板5との 交点付近とされ、BfdがBfuに等しくされているが、一般にはBfd≧Bf uとされる。That is, the focus Fd is near the intersection of the straight line 14 of y = −ΔD (where ΔD> 0) and the light shielding plate 5, and Bfd is made equal to Bfu, but generally Bfd ≧ Bfu To be done.
【0031】 図4(a)は本実施例における色収差の低減作用について説明するためのグラ フ図であり、投影レンズをy−z平面で切断した場合におけるレンズの高さ、つ まりy座標と、これに対応した出射光線の方向が光軸に対してなす角度(これを 「θv」とし、上向き光をθv>0、下向き光をθv<0と定義する。)との関 係を一例として示すものである。FIG. 4A is a graph for explaining the action of reducing chromatic aberration in the present embodiment, and shows the height of the lens when the projection lens is cut along the yz plane, that is, the y coordinate. As an example, the relationship between the angle formed by the direction of the corresponding outgoing light ray and the optical axis (this is defined as “θv”, upward light is defined as θv> 0, and downward light is defined as θv <0). It is shown.
【0032】 この例では、Bfu=Bfd=30(mm)であり、焦点Fuに青色光源(4 86nm)を置いて光線追跡を行ったときの特性曲線を示しており、ΔDを0、 1、2、3(mm)と変化させた場合のグラフ曲線がそれぞれV(0)、V(1 )、V(2)、V(3)である。In this example, Bfu = Bfd = 30 (mm), and shows a characteristic curve when a blue light source (486 nm) is placed at the focal point Fu and ray tracing is performed, and ΔD is 0, 1, The graph curves when changed to 2 and 3 (mm) are V (0), V (1), V (2), and V (3), respectively.
【0033】 尚、図4(b)の光路図は諸定数の定義を示すものであり、点Pは主点、fは 焦点距離である。The optical path diagram of FIG. 4B shows the definitions of various constants. Point P is the principal point and f is the focal length.
【0034】 グラフ曲線から明らかなようにΔD≧2(mm)とすれば、レンズの下側部分 においてθv<0、つまり、出射光線が下向きに制御され、よって、青色光をカ ットラインの下側に向けることができるため、色収差が目立たなくなる。As is clear from the graph curve, if ΔD ≧ 2 (mm), then θv <0 in the lower part of the lens, that is, the outgoing light beam is controlled downward, so that the blue light is below the cut line. Therefore, the chromatic aberration becomes inconspicuous.
【0035】 つまり、レンズの下側部の光軸を上側部の光軸より下方にずらすことによって レンズの下側部を通る光を下向き光とすることができる。That is, by shifting the optical axis of the lower side portion of the lens below the optical axis of the upper side portion, the light passing through the lower side portion of the lens can be made downward light.
【0036】 尚、角度θvのおおよその値を求めるには「ΔD=f・Tanθv」の式を用 いれば良い。In order to obtain the approximate value of the angle θv, the equation “ΔD = f · Tanθv” may be used.
【0037】 図5はプロジェクタ型前照灯1によって得られる配光パターン15を示すもの であり、図中に2点鎖線で示すパターン16が2次曲面領域9のレンズ部分によ って得られるパターンを示し、実線の等カンデラ線で示すパターン17が領域1 0のレンズ部分によって得られるパターン(その上縁が実線のカットライン17 Cにより裁断される。)、また、破線の等カンデラ線で示すパターン18が領域 11のレンズ部分によって得られるパターン(その上縁が破線のカットライン1 8Cにより裁断される。)を示している。FIG. 5 shows a light distribution pattern 15 obtained by the projector type headlight 1, and a pattern 16 shown by a chain double-dashed line in the figure is obtained by the lens portion of the quadric surface area 9. A pattern 17 indicated by a solid line equal candela line is a pattern obtained by the lens portion of the region 10 (the upper edge thereof is cut by a solid cut line 17 C), and a broken line equal candela line. The pattern 18 shown is a pattern obtained by the lens portion of the region 11 (the upper edge thereof is cut by the broken cut line 18C).
【0038】 尚、図中「H−H」は水平線を示し、「V−V」は鉛直線を示す。In the figure, “H-H” indicates a horizontal line, and “V-V” indicates a vertical line.
【0039】 図示するように上側領域10によるパターン17は水平線H−Hの直ぐ下側に 位置し、その稍下に2次曲面領域9によるパターン16が位置し、下側領域11 によるパターン18が三者のうちで最も下側に位置する。As shown in the figure, the pattern 17 formed by the upper area 10 is located immediately below the horizontal line H-H, the pattern 16 formed by the quadric surface area 9 is located under the horizontal line H-H, and the pattern 18 formed by the lower area 11 is formed. It is the lowest of the three.
【0040】 領域10、11の存在によってカットラインは2つ形成されることになるが、 下側領域11のパターン18が上側領域10や2次曲面領域9のパターン17、 16に重なるため下側のカットライン18Cは目立たなくなる。Two cut lines are formed due to the existence of the regions 10 and 11, but since the pattern 18 of the lower region 11 overlaps with the patterns 17 and 16 of the upper region 10 and the quadric surface region 9, The cut line 18C of becomes inconspicuous.
【0041】 次に本考案の第2の実施例に係るプロジェクタ型前照灯1Aを図6乃至図9に 従って説明する。Next, a projector type headlamp 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9.
【0042】 尚、この第2の実施例に示す投影レンズ8Aが前記第1の実施例に示す投影レ ンズ8と相違する点は、第2の実施例の投影レンズ8Aでは領域10、11をさ らに細分化した点である。従って、以下では両者の相違点を中心にして説明し、 第1の実施例1と機能上相違しない部分についてはその各部に第1の実施例1に おける各部に付した符号と同じ符号を付することによって説明を省略する。The projection lens 8A shown in the second embodiment differs from the projection lens 8 shown in the first embodiment in that the projection lens 8A according to the second embodiment has regions 10 and 11 in the regions. This is a point that has been further subdivided. Therefore, the difference between the two will be mainly described below, and those parts that are functionally different from those of the first embodiment will be assigned the same reference numerals as those used in the first embodiment. Therefore, the description will be omitted.
【0043】 図6は投影レンズ8Aの正面図であり、光軸L−Lに一致するz軸(光源に向 かう方向を正方向とする。)に直交して水平方向に延びる軸をx軸(右方を正方 向とする。)とし、このx軸に直交して鉛直方向に延びる軸をy軸(上方を正方 向とする。)とするとともに、これら直交座標軸の原点が投影レンズ8Aの頂点 Oに一致するように座標系を設定している。FIG. 6 is a front view of the projection lens 8A, and an axis extending in the horizontal direction orthogonal to the z-axis (the direction toward the light source is the positive direction) coinciding with the optical axis L-L is the x-axis. (The right side is the square direction.), The axis extending in the vertical direction orthogonal to the x axis is the y axis (the upward direction is the square direction), and the origin of these orthogonal coordinate axes is the projection lens 8A. The coordinate system is set to match the vertex O.
【0044】 投影レンズ8Aの中央には、x軸に沿って水平に延びる長方形状の2次曲面領 域9が位置し、該2次曲面領域9を挟んでその上下には領域19、20が位置し ている。At the center of the projection lens 8 A, a rectangular quadratic curved surface area 9 that extends horizontally along the x-axis is located, and areas 19 and 20 are located above and below the quadric surface area 9. positioned.
【0045】 y−z平面の左側に位置する左側領域19は、点Oを中心として所定の中心角 をもった扇形の領域とされ、球面レンズ状をしている。The left side region 19 located on the left side of the yz plane is a sectoral region having a predetermined center angle with the point O as the center, and has a spherical lens shape.
【0046】 また、y−z平面の右側に位置する右側領域20は、2次曲面領域9の下側境 界とy−z平面との交点Cを中心として所定の中心角をもった扇形の領域とされ 、点Cを通りz軸に平行な軸を回転対称軸とする非球面レンズ状をしている。The right side region 20 located on the right side of the y-z plane is a fan-shaped region having a predetermined center angle with the intersection C of the lower boundary of the quadric surface region 9 and the y-z plane as the center. It is defined as a region and has an aspherical lens shape whose axis of rotation symmetry is an axis parallel to the z axis and passing through the point C.
【0047】 領域21、22はy軸に沿って位置され、領域21がx−z平面の上側に位置 し点Oを中心として所定の中心角をもった扇形の領域とされ、領域22がx−z 平面の下側に位置し点Cを中心として所定の中心角をもった扇形の領域とされて いる。The regions 21 and 22 are located along the y-axis, and the region 21 is located above the xz plane and is a fan-shaped region having a predetermined center angle with the point O as the center. It is located on the lower side of the −z plane, and is a fan-shaped region having a predetermined center angle with the point C as the center.
【0048】 左側領域19と上側領域21との間に位置する領域23、左側領域19と下側 領域22との間に位置する領域24、右側領域20と上側領域21との間に位置 する領域25、右側領域20と下側領域22との間に位置する領域26は移行領 域とされ、これらの領域は隣接する領域との境界において後方焦点距離が連続す るように各位置での後方焦点距離が徐々に変化するように設計されている。A region 23 located between the left region 19 and the upper region 21, a region 24 located between the left region 19 and the lower region 22, and a region located between the right region 20 and the upper region 21. 25, the region 26 located between the right region 20 and the lower region 22 is a transition region, and these regions are rearward at each position so that the rear focal length is continuous at the boundary with the adjacent region. It is designed so that the focal length changes gradually.
【0049】 図7はy−z平面によってプロジェクタ型前照灯1Aの前寄りの部分を切断し たときの光路図である。FIG. 7 is an optical path diagram when the front portion of the projector-type headlight 1A is cut by the yz plane.
【0050】 光線27に示すように上側領域21のレンズ部分は、後方焦点距離Bfuの定 焦点Fuを有し、該焦点Fuは遮光板5の上縁前端の光軸上に位置されている。As shown by the light ray 27, the lens portion of the upper region 21 has a fixed focal point Fu having a rear focal length Bfu, and the focal point Fu is located on the optical axis of the upper edge front end of the light shielding plate 5.
【0051】 また、光線28に示すように下側領域22のレンズ部分は、後方焦点距離Bf d(>Bfu)の焦点Fdを有し、該焦点Fdは点Cを通りz軸に平行な直線1 4上に設定されている。Further, as shown by the ray 28, the lens portion of the lower region 22 has a focal point Fd having a backward focal length Bf d (> Bfu), and the focal point Fd passes through the point C and is parallel to the z axis. It is set above 14.
【0052】 図8はx−z平面によってプロジェクタ型前照灯1Aの前寄りの部分を切断し たときの光路図である。FIG. 8 is an optical path diagram when the front portion of the projector type headlamp 1A is cut by the xz plane.
【0053】 光線29に示すように左側領域19のレンズ部分は出射面側が半径Rの球面形 状とされ、後方焦点距離がBfsであって焦点Fuの後方に位置された焦点Fs を有する。As shown by the ray 29, the lens portion of the left side region 19 has a spherical shape with a radius R on the exit surface side, has a rear focal length of Bfs, and has a focal point Fs positioned behind the focal point Fu.
【0054】 また、光線30に示すように右側領域20のレンズ部分は後方焦点距離Bft (<Bfs)であって焦点Fuの後方に位置された焦点Ftを有する。Further, as shown by the light ray 30, the lens portion of the right side region 20 has a focal point Ft located at the rear focal length Bft (<Bfs) and behind the focal point Fu.
【0055】 よって、2次曲面領域9はy−z平面に関して対称ではなく、半径Rの球面と 後方焦点距離Bftの2次曲面とをy−z平面において繋ぎ合せた形状をしてい る。Therefore, the quadric surface region 9 is not symmetrical with respect to the yz plane, and has a shape in which a sphere having a radius R and a quadric surface with a rear focal length Bft are connected in the yz plane.
【0056】 図9はプロジェクタ型前照灯1Aによって得られる配光パターンと、光軸回り の回転対称性を有する非球面レンズを投影レンズに用いた従来のプロジェクタ型 前照灯によって得られる配光パターンとを対比させて両者の違いを概略的に示す ものであり、実線の等カンデラ線で示すパターン31が本実施例に係る配光パタ ーンを示し、破線の等カンデラ線で示すパターン32が従来の配光パターンを示 している。尚、図中「H−H」は水平線を示し、「V−V」は鉛直線を示す。そ して、水平線H−Hの直下に位置する「CL」はカットラインを示す。FIG. 9 shows a light distribution pattern obtained by the projector-type headlight 1A and a light distribution obtained by a conventional projector-type headlight using an aspherical lens having a rotational symmetry about the optical axis as a projection lens. The difference between the two is schematically shown in comparison with a pattern. A pattern 31 shown by a solid line isocandela line shows a light distribution pattern according to the present embodiment, and a pattern 32 shown by a dashed line candela line. Shows the conventional light distribution pattern. In the figure, "H-H" indicates a horizontal line and "V-V" indicates a vertical line. Then, "CL" located immediately below the horizontal line H-H indicates a cut line.
【0057】 図示するように、本実施例によるパターン31の方が水平方向への拡散角が大 きいが、これは主に領域19、20の作用による。As shown in the figure, the pattern 31 of this embodiment has a larger diffusion angle in the horizontal direction, but this is mainly due to the action of the regions 19 and 20.
【0058】 尚、カットラインCLの上方の部分については、x−z平面の上側の移行領域 23、25や領域19、20からの光の寄与があり、この光により水平線H−H の上方に位置する標識等を視認しやくなるとともに、カットラインの周辺部が稍 ボケ気味になって色ムラが目立たなくなる。Regarding the portion above the cut line CL, there is contribution of light from the transition regions 23 and 25 and regions 19 and 20 on the upper side of the xz plane, and the light contributes above the horizontal line H-H. It becomes easier to visually recognize the signs and the like that are located, and the peripheral portion of the cut line becomes slightly blurred, so that color unevenness becomes less noticeable.
【0059】 しかして、第2の実施例では、前記第1の実施例と同様に下側部分において青 色光をカットラインの下側に向けることができるため、色収差が目立たなくなる ことはもとより、レンズの作用のみによって水平方向の拡散角を大きくすること ができる。However, in the second embodiment, as in the first embodiment, the blue light can be directed to the lower side of the cut line in the lower portion, so that the chromatic aberration is not noticeable and the lens is of course not conspicuous. The diffusion angle in the horizontal direction can be increased only by the action of.
【0060】 尚、本実施例及び前記第1の実施例では、凸平状の投影レンズを示したが、図 10に示す投影レンズ8Bのように入射面側を2次曲面状として両凸状に設計し たり、あるいはメニスカス状にしても良いことは勿論である。In this embodiment and the first embodiment, the projection lens having a convex flat shape is shown. However, as in the projection lens 8B shown in FIG. Needless to say, they may be designed in a different manner or may have a meniscus shape.
【0061】[0061]
以上に記載したところから明らかなように、本考案によれば、レンズの下側部 分の焦点をレンズの上側部分の焦点より下方にずらすともに、レンズの下側部分 の後方焦点距離をレンズの上側部分の後方焦点距離以上となるように設計するこ とによって、レンズの下側部分を通る光を下向きの光とし、青色光をカットライ ンの下方に向けることで色収差の影響を抑えることができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, the focal point of the lower part of the lens is shifted downward from the focal point of the upper part of the lens, and the rear focal length of the lower part of the lens is adjusted. By designing the rear focal length of the upper part to be greater than or equal to the rear focal length, the light passing through the lower part of the lens is directed downward, and the blue light is directed below the cut line to reduce the effects of chromatic aberration. .
【0062】 さらに2次曲面状の領域の上下に隣接する領域についてその後方焦点距離をレ ンズの上側部分の後方焦点距離より大きくすると、水平方向に拡散された配光パ ターンをレンズ作用のみによって得ることができるので、水平拡散作用を作るた めに反射鏡の構造を複雑化させる必要がなくなる。Further, when the rear focal length of the regions adjacent to the upper and lower sides of the quadric surface region is made larger than the rear focal length of the upper part of the lens, the light distribution pattern diffused in the horizontal direction is generated only by the lens action. As a result, it is not necessary to complicate the structure of the reflector to create the horizontal diffusion effect.
【図1】本考案の第1の実施例に係る投影レンズの正面
図である。FIG. 1 is a front view of a projection lens according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例に係る投影レンズの鉛直断面にお
ける光路図である。FIG. 2 is an optical path diagram in a vertical cross section of the projection lens according to the first example.
【図3】プロジェクタ型前照灯の構成例を概略的に示す
斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration example of a projector type headlight.
【図4】(a)は第1の実施例に係る投影レンズにおい
て縦断面での色収差について説明するためのグラフ図で
あり、(b)は諸定数の定義等を示す光路図である。FIG. 4A is a graph diagram for explaining chromatic aberration in a vertical section in the projection lens according to Example 1, and FIG. 4B is an optical path diagram showing definitions of various constants and the like.
【図5】第1の実施例による配光パターンを概略的に示
す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a light distribution pattern according to the first embodiment.
【図6】本考案の第2の実施例に係る投影レンズの正面
図である。FIG. 6 is a front view of a projection lens according to a second embodiment of the present invention.
【図7】第2の実施例に係る投影レンズの鉛直断面にお
ける光路図である。FIG. 7 is an optical path diagram in a vertical cross section of a projection lens according to a second example.
【図8】第2の実施例に係る投影レンズの水平断面にお
ける光路図である。FIG. 8 is an optical path diagram in a horizontal cross section of a projection lens according to a second example.
【図9】第2の実施例による配光パターンを従来の配光
パターンと対比して示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a light distribution pattern according to a second embodiment in comparison with a conventional light distribution pattern.
【図10】投影レンズの変形例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing a modified example of the projection lens.
【図11】従来のプロジェクタ型前照灯における問題点
を示す灯具の概略的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a lamp showing a problem in a conventional projector-type headlight.
【図12】従来のプロジェクタ型前照灯の投影レンズを
示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing a projection lens of a conventional projector-type headlight.
1 プロジェクタ型前照灯 2 反射鏡 F1 第1の焦点位置 F2 第2の焦点位置 5 遮光板 8 投影レンズ 9 第1の領域 10 第2の領域 Fu 焦点 11 第3の領域 Fd 焦点 Bfu、Bfd 後方焦点距離 L−L 光軸 1A プロジェクタ型前照灯 8A 投影レンズ 19、20 (第1の領域に隣接する)領域 21 第2の領域 22 第3の領域 Bfs、Bft 後方焦点距離 8B 投影レンズ 1 Projector Headlight 2 Reflector F1 First Focus Position F2 Second Focus Position 5 Light Block 8 Projection Lens 9 First Area 10 Second Area Fu Focus 11 Third Area Fd Focus Bfu, Bfd Rear Focal length LL Optical axis 1A Projector type headlamp 8A Projection lens 19, 20 (Adjacent to the first area) Area 21 Second area 22 Third area Bfs, Bft Rear focal length 8B Projection lens
Claims (2)
し、反射鏡の第2の焦点位置に反射光を集光させ、第2
の焦点位置の近傍に上縁が位置するように配置された遮
光板によってカットラインを限定した後、前方の投影レ
ンズを介してパターン像を投影するように構成されたプ
ロジェクタ型前照灯において、 (1)投影レンズの略中央を水平方向に延びるように位
置した第1の領域の出射面の形状が2次曲面状をしてい
ること、 (2)第1の領域の上側に位置する第2の領域に係る焦
点が遮光板の上縁近傍に位置すること、 (3)第1の領域の下側に位置する第3の領域に係る後
方焦点距離が、上記第2の領域に係る後方焦点距離以上
とされていること、 (4)第3の領域に係る焦点が、第2の領域に係る焦点
より下側に位置すること、を特徴とするプロジェクタ型
前照灯。1. A light source is arranged at a first focus position of a reflecting mirror, and reflected light is condensed at a second focus position of the reflecting mirror,
In the projector-type headlamp configured to project the pattern image through the front projection lens after limiting the cut line by the light-shielding plate arranged so that the upper edge is located in the vicinity of the focal position of (1) The shape of the emission surface of the first region, which is positioned so as to extend in the horizontal direction approximately in the center of the projection lens, has a quadric surface shape. (2) The first region located above the first region The focal point of the second region is located near the upper edge of the light shielding plate, and (3) the rear focal length of the third region located below the first region is rearward of the second region. A projector-type headlight, wherein the focal length is equal to or longer than the focal length, and (4) the focal point of the third region is located below the focal point of the second region.
において、第2の領域と第3の領域が正面から見て鉛直
方向に沿って配置された扇形の領域とされ、第1の領域
の上下に隣接する領域に係る焦点が灯具の光軸上に位置
し、かつ、その後方焦点距離が第2の領域に係る後方焦
点距離より大きくされていること、を特徴とするプロジ
ェクタ型前照灯。2. The projector type headlight according to claim 1, wherein the second region and the third region are fan-shaped regions arranged along the vertical direction when viewed from the front, and the first region. Projector-type headlights, the focal points of which are adjacent to the upper and lower sides of the lamp are located on the optical axis of the lamp, and the rear focal length thereof is larger than the rear focal distance of the second region. light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP090425U JPH0650107U (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Projector headlight |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP090425U JPH0650107U (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Projector headlight |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0650107U true JPH0650107U (en) | 1994-07-08 |
Family
ID=13998257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP090425U Pending JPH0650107U (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Projector headlight |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0650107U (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011027708A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | スタンレー電気株式会社 | Vehicle lamp fitting |
JP2011082066A (en) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle lighting |
JP2011165442A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Stanley Electric Co Ltd | Headlamp for vehicle |
JP2013200992A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle lamp |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP090425U patent/JPH0650107U/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011027708A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | スタンレー電気株式会社 | Vehicle lamp fitting |
JP2011054527A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle lighting |
JP2011082066A (en) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle lighting |
JP2011165442A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Stanley Electric Co Ltd | Headlamp for vehicle |
JP2013200992A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Stanley Electric Co Ltd | Vehicle lamp |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040252517A1 (en) | Headlamp for vehicle | |
JP2707391B2 (en) | Projector type headlight | |
KR101393659B1 (en) | Car headlight | |
JP4548981B2 (en) | Projector type lamp | |
JP2001035218A (en) | Headlamp for vehicle | |
JPH0410166B2 (en) | ||
CN110094689B (en) | smart headlight | |
US7625109B2 (en) | Vehicle lamp | |
JPH01260702A (en) | Automobile headlight reflector which looks down or can be made to look down | |
JP3553471B2 (en) | Vehicle headlights | |
JPH08339704A (en) | Light device for use with vehicle | |
JP2813853B2 (en) | Reflector for vehicle lighting | |
JPH01187702A (en) | Headlamp of projector type | |
JP2020510295A (en) | Multifocal collimating lens and headlight assembly for automotive low beam | |
KR100386219B1 (en) | Head lamp | |
JPH0650107U (en) | Projector headlight | |
CN100494771C (en) | Vehicle Lamps | |
JP2577572Y2 (en) | Projector type headlight | |
JPH0662402U (en) | Projector headlight | |
JPH0765605A (en) | Head lamp for automobile | |
JPH04223001A (en) | compound reflector | |
JPH0364962B2 (en) | ||
JPH01159901A (en) | Automobile head light | |
JPH05159603A (en) | Projector type headlamp | |
JP7588762B2 (en) | Headlight device |